Існує багато видів вогнетривкої сировини та різні методи класифікації. Загалом існує шість категорій.
По-перше, відповідно до хімічних компонентів класифікації вогнетривкої сировини
Його можна розділити на оксидну сировину та неоксидну сировину. З розвитком сучасної науки і техніки деякі органічні сполуки стали матеріалами-попередниками або допоміжними матеріалами для високоефективної вогнестійкої сировини.
Два, відповідно до хімічних компонентів класифікації вогнетривкої сировини
За хімічними характеристиками вогнестійку сировину можна розділити на кислотну вогнестійку сировину, таку як кремнезем, циркон тощо; нейтральну вогнестійку сировину, таку як корунд, боксит (кислотний), муліт (кислотний), пірит (лужний), графіт тощо; лужну вогнестійку сировину, таку як магнезія, доломітовий пісок, магнезіально-кальцієвий пісок тощо.
Три, відповідно до класифікації функцій виробничого процесу
Залежно від ролі у процесі виробництва вогнетривів, вогнетривку сировину можна розділити на основну сировину та допоміжну сировину.
Основною сировиною є основний матеріал вогнетривкого матеріалу. Допоміжну сировину можна розділити на зв'язувальні речовини та добавки. Функція зв'язувальних речовин полягає в тому, щоб забезпечити вогнетривку основу достатньою міцністю в процесі виробництва та використання. Зазвичай використовуються рідкі відходи сульфітної пульпи, асфальт, фенольна смола, алюмінатний цемент, силікат натрію, фосфорна кислота та фосфат, сульфат, а деякі з основних сировинних матеріалів самі по собі виконують роль зв'язуючих агентів, таких як зв'язана глина; роль добавок полягає в покращенні процесу виробництва або будівництва вогнетривких матеріалів або посиленні деяких властивостей вогнетривких матеріалів, таких як стабілізатор, вологозменшувач, інгібітор, пластифікатор, піноутворювач, диспергатор, розширювач, антиоксидант тощо.
Чотири, відповідно до природи класифікації кислот та основ
Залежно від кислоти та лугу, вогнетривку сировину можна розділити на наступні п'ять категорій.
(1) Кислотна сировина
В основному це кремнієва сировина, така як кварц, лускатий кварц, кварцит, халцедон, кремінь, опал, кварцит, білий кварцовий пісок, діатоміт. Ця кремнієва сировина містить кремнезем (SiO2) щонайменше на понад 90%, а чиста сировина містить кремнезем понад 99%. Кремнієва сировина є кислотною при високій температурі, хімічній динаміці, у присутності оксидів металів або під час хімічного контакту утворює легкоплавкі силікати. Тому, якщо кремнієва сировина містить невелику кількість оксиду металу, це серйозно вплине на її термостійкість.
(2) напівкисла сировина
В основному це вогнетривка глина. У попередній класифікації глина вважалася кислою речовиною, що насправді не відповідає дійсності. Кислотність вогнетривкої сировини базується на вільному кремнеземі (SiO2) як основній речовині, оскільки, згідно з хімічним складом вогнетривкої глини та кремнієвої сировини, вміст вільного кремнезему у вогнетривкій глині значно менший, ніж у кремнієвій сировині.
Оскільки у вогнетривкій глині зазвичай міститься 30%~45% глинозему, а глинозем рідко перебуває у вільному стані, зв'язуючись з кремнеземом у каолініт (Al2O3·2SiO2·2H2O), навіть якщо надлишок кремнезему невеликий, його роль дуже мала. Тому кислотні властивості вогнетривкої глини набагато слабші, ніж у кремнієвої сировини. Деякі люди вважають, що вогнетривка глина при високій температурі розкладається на вільний силікат та вільний глинозем, але не без змін. Вільний силікат та вільний глинозем при подальшому нагріванні об'єднуються у кварц (3Al2O3·2SiO2). Кварц має добру кислотостійкість до лужного шлаку, і через збільшення вмісту глинозему у вогнетривкій глині кислотні властивості поступово слабшають, і коли вміст глинозему досягає 50%, лужні або нейтральні властивості, особливо цеглини, виготовленої під високим тиском, вона має високу щільність, дрібну компактність, низьку пористість та стійкість до лужного шлаку сильніша, ніж у кремнезему за високих температур. Кварц також дуже повільний з точки зору своєї ерозійної здатності, тому ми вважаємо за доцільне класифікувати вогнетривку глину як напівкислу. Вогнетривка глина є найпростішою та широко використовуваною сировиною у вогнетривкій промисловості.
(3) нейтральна сировина
Нейтральною сировиною є переважно хроміт, графіт, карбід кремнію (штучний), які за жодних температурних умов не реагують з кислотним або лужним шлаком. Наразі в природі існують два таких матеріали: хроміт і графіт. Окрім природного графіту, існує штучний графіт, ця нейтральна сировина, має значну стійкість до шлаку, найбільш придатна для лужних вогнетривких матеріалів та кислотної вогнетривкої ізоляції.
(4) лужна вогнетривка сировина
В основному це магнезит (магнезит), доломіт, вапно, олівін, серпентин, високоглиноземиста киснева сировина (іноді нейтральна), ця сировина має сильну стійкість до лужного шлаку, здебільшого використовується в кладці лужних печей, але особливо легко та кислотно реагує з хімічною реакцією шлаку та перетворюється на сіль.
(5) Спеціальні вогнетривкі матеріали
В основному це оксид цирконію, оксид титану, оксид берилію, оксид церію, оксид торію, оксид ітрію тощо. Ці сировинні матеріали мають різний ступінь стійкості до всіх видів шлаку, але оскільки джерела сировини невелика, їх не можна використовувати у великій кількості вогнетривкої промисловості, вони можуть використовуватися лише за особливих обставин, тому їх називають спеціальною вогнестійкою сировиною.
П'ять, відповідно до класифікації сировини
Залежно від виду сировини, її можна розділити на дві категорії: натуральну сировину та синтетичну сировину.
(1) природна вогнетривка сировина
Природна мінеральна сировина все ще залишається основною сировиною. Мінерали, що зустрічаються в природі, складаються з елементів, що їх входять до складу. Наразі доведено, що загальна кількість кисню, кремнію та алюмінію трьох елементів становить близько 90% від загальної кількості елементів у земній корі, а оксидні, силікатні та алюмосилікатні мінерали мають очевидні переваги, які є дуже величезними запасами природної сировини.
Китай має багаті та різноманітні ресурси вогнетривкої сировини. Магнезит, боксит, графіт та інші ресурси можна назвати трьома стовпами китайської вогнетривкої сировини; магнезит та боксит мають великі запаси, високий сорт; вогнетривка глина відмінної якості, кремнезем, доломіт, магнезіальний доломіт, магнезіальний олівін, серпентин, циркон та інші ресурси широко поширені.
Основними різновидами природної сировини є: кремнезем, кварц, діатоміт, віск, глина, боксит, ціанітова мінеральна сировина, магнезит, доломіт, вапняк, магнезитовий олівін, серпентин, тальк, хлорит, циркон, плагіоциркон, перліт, хромисте залізо та природний графіт.
Шість. За хімічним складом природну вогнетривку сировину можна розділити на:
Кремнієві: такі як кристалічний кремнезем, цементований кремнезем кварцового піску тощо;
② напівкремнієві (філахіт тощо)
③ Глина: така як тверда глина, м'яка глина тощо; поєднання глини та глиняного клінкеру
(4) Високий вміст алюмінію: також відомий як нефрит, такий як мінерали з високим вмістом бокситів, силліманіту;
⑤ Магній: магнезит;
⑥ Доломіт;
⑦ Хроміт [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Циркон (ZrO2·SiO2).
Природна сировина зазвичай містить більше домішок, склад нестабільний, характеристики сильно коливаються, лише деякі види сировини можна використовувати безпосередньо, більшість із них необхідно очищати, сортувати або навіть прожарювати, щоб відповідати вимогам виробництва вогнетривких матеріалів.
(2) синтетичні вогнестійкі сировинні матеріали
Види природних мінералів, що використовуються як сировина, обмежені, і вони часто не можуть задовольнити вимоги високоякісних та високотехнологічних вогнетривких матеріалів для особливих потреб сучасної промисловості. Синтетична вогнетривка сировина може повністю досягти заздалегідь визначеного хімічного мінерального складу та структури, її текстура чиста, структура щільна, хімічний склад легко контролювати, тому якість стабільна, дозволяє виготовляти різноманітні сучасні вогнетривкі матеріали, і є основною сировиною для сучасних висококваліфікованих та високотехнологічних вогнетривких матеріалів. Розвиток синтетичних вогнетривких матеріалів відбувається дуже швидко протягом останніх двадцяти років.
Синтетичною вогнетривкою сировиною є переважно магнієво-алюмінієва шпінель, синтетичний муліт, морська магнезія, синтетичний магнієвий кордієрит, спечений корунд, титанат алюмінію, карбід кремнію тощо.
Час публікації: 19 травня 2023 р.
