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耐火原材料的五種分類方式,您都了解嗎?

作者: 分類:新聞(wen)資(zi)訊(xun) 時間:2021-12-28 瀏覽:

耐火原(yuan)料種類(lei)繁多(duo),分(fen)類(lei)方(fang)法(fa)也(ye)多(duo)種多(duo)樣。總體(ti)上有(you)六種分(fen)類(lei)方(fang)法(fa)。

一、按耐火原料(liao)的化(hua)學組分(fen)分(fen)類

可分為氧化物(wu)原(yuan)料(liao)與非氧化物(wu)原(yuan)料(liao)。隨著現代科學(xue)技術(shu)的(de)發展,某(mou)些有機化合(he)物(wu)已(yi)成為高性能耐火原(yuan)料(liao)的(de)前驅體(ti)材料(liao)或輔(fu)助原(yuan)料(liao)。

二(er)、按耐(nai)火原(yuan)料的化學組分分類

按化學特性,耐火原料又可分為酸性耐火原料,如硅石、鋯英石等;中性耐火原料,如剛玉、鋁礬土(偏酸性)、莫來石(偏酸性)、硌鐵礦(偏堿性)、石墨等;堿性耐火原料,如鎂砂、白云石砂、鎂鈣砂等。

耐火原材料的五種分類方式,您都了解嗎?(圖1)

三、按(an)生(sheng)產(chan)工藝作用(yong)分類

按(an)照其(qi)在耐火(huo)材料(liao)生產工藝中(zhong)作用(yong),耐火(huo)原料(liao)又可(ke)分為主要(yao)原料(liao)與輔助(zhu)原料(liao)。

主要原料是(shi)構成(cheng)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)料的(de)主體。輔助原料又(you)可分為結(jie)合(he)劑(ji)和添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)。結(jie)合(he)劑(ji)的(de)作(zuo)(zuo)用是(shi)使耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)料坯體在(zai)生產(chan)與(yu)使用過程中具(ju)有(you)足夠的(de)強度。常用的(de)有(you)亞硫(liu)酸紙漿廢液(ye)、瀝青、酚醛(quan)樹脂、鋁酸鹽水泥、水玻璃、磷酸及磷酸鹽、硫(liu)酸鹽等(deng),有(you)些主要原料本身又(you)具(ju)有(you)結(jie)合(he)劑(ji)的(de)作(zuo)(zuo)用,如結(jie)合(he)粘土;添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)的(de)作(zuo)(zuo)用是(shi)改善耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)料生產(chan)或施(shi)工(gong)工(gong)藝,或強化(hua)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)料的(de)某(mou)些性能,如穩定劑(ji)、減(jian)水劑(ji)、抑(yi)制(zhi)劑(ji)、增塑劑(ji)、發泡劑(ji)分散劑(ji)、膨脹劑(ji)、抗氧化(hua)劑(ji)等(deng)。

四、按酸(suan)堿性質(zhi)分(fen)類

按酸堿性,耐火原料可(ke)主要分(fen)為下面五大(da)類(lei)。

(1) 酸性(xing)原(yuan)料(liao)

主要是硅質原料,例如:石英、鱗石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英巖、白硅砂、硅藻土,這些硅質原料中所含氧化硅(SiO 2) 至少在90%以上, 純凈原料有氧化硅高達99%以上的。硅質原料在高溫化學動態中是酸性性質,當有金屬氧化物存在時,或與其接觸時即起化學作用,并結合而成易熔的硅酸鹽類。因此,如果硅質原料中含有少量的金屬氧化物時,嚴重影響它的抗熱性。

(2)半酸性原料

主要是耐火黏土。在過去的分類中,黏土都是被列在酸性原料中,實際是不合適的。耐火原料的酸性依據是以游離的硅石(SiO 2) 為主體,因為按照耐火黏土與硅質原料的化學成分而言, 耐火黏土中的游離硅石比硅質原料要少得多。

因為在一般耐火黏土中有30%~45%的氧化鋁,而氧化鋁很少是游離狀態的,必然與硅石結合而成高嶺石(AI2O32SiO 2·2H2O) , 即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此, 耐火黏土的酸性性質較硅質原料要弱得多。有些人認為,耐火黏土在高溫下分解成為游離硅酸、游離氧化鋁,但并不是就此不變,在繼續受熱時游離硅酸與游離氧化鋁將結合成為英萊石(3AI2O 3-2SiO 2) 。英萊石對堿性礦渣有很好的抗酸性能, 同時由于耐火黏土中氧化鋁成分的增高,其酸性物質漸漸變弱,當氧化鋁達到50%,便出現堿性或中性性質,特別是在超高壓力下制成的黏土磚,密度大、細致緊密、氣孔率低,在高溫條件下對堿性礦渣的抵抗性比硅石要強。就其侵蝕性而言,英萊石也是非常遲緩的,因此我們認為把耐火黏土列為半酸性原料是比較合適的。耐火黏土是耐火材料工業中最基本而且用途最廣的一種原料。

(3)中性原料

中性原料主要是鉻鐵礦、石墨、碳化硅(人工制造),在任何溫度條件下都不與酸性或堿性礦渣發生化學反應。目前在自然界中有兩種這樣的原料,即鉻鐵礦和石墨。石墨除天然的以外,還有人造石墨,這些中性原料,對礦渣均有顯著的抵抗性能,最適合用作堿性耐火材料和酸性耐火材料的隔層。

(4)堿性耐火材料原料

主要是菱鎂礦(菱苦土)、白云石、石灰、橄欖石、蛇紋石、高鋁氧原料(有時呈中性),這些原料對堿性礦渣有較強的抵抗力,多用于砌筑堿性熔爐,但是特別容易和酸性礦渣起化學反應而成為鹽類。

(5)特殊耐火材料

主要是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋯、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈹、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)飾、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)釷、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)億等(deng)。這些原料對各種礦渣均(jun)有不同(tong)程度的抵抗性(xing)能(neng),但是(shi)由于原料來(lai)源不多,不能(neng)在(zai)耐火(huo)材料工(gong)業中(zhong)大量的應用,只(zhi)能(neng)在(zai)特(te)殊(shu)情況下采用,因(yin)此(ci)通(tong)稱為特(te)殊(shu)耐火(huo)原料。

五、按原料的生成方式分類

按原(yuan)料(liao)的(de)生成(cheng)方(fang)式,可分為天然耐(nai)(nai)火(huo)原(yuan)料(liao)與人(ren)工合(he)成(cheng)耐(nai)(nai)火(huo)原(yuan)料(liao)兩大類。

(1)天然耐火原料

天然礦物原料仍然是耐火原料的主體。自然界中存在的各種礦物是由構成這些礦物的各種元素所組成。現在已探明氧、硅、鋁三種元素的總量約占地殼中元素總量的90%,氧化物、硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物占明顯優勢,是蘊藏量十分巨大的天然耐火原料。

中國擁有豐富的耐(nai)火原(yuan)料(liao)資源,品種繁(fan)多。鎂(mei)礦、高鋁(lv)礬土(tu)(tu)、石(shi)墨(mo)等資源堪稱(cheng)中國耐(nai)火原(yuan)料(liao)的三大(da)支柱;菱鎂(mei)礦和(he)高鋁(lv)礬土(tu)(tu),儲量大(da),品位高;質地優良的耐(nai)火黏(nian)土(tu)(tu)、硅石(shi)、白(bai)云(yun)石(shi)、鎂(mei)化白(bai)云(yun)石(shi)、鎂(mei)橄欖(lan)石(shi)、蛇紋石(shi)、鋯(gao)英石(shi)等資源分布廣泛。

天然耐火(huo)原料的主要品種有:硅石(shi)、石(shi)英(ying)、硅藻土、蠟石(shi)、粘土、鋁礬土、藍晶(jing)石(shi)族礦物原料、菱鎂礦、白云石(shi)、石(shi)灰石(shi)、鎂橄(gan)欖(lan)石(shi)、蛇紋(wen)石(shi)、滑石(shi)、綠泥(ni)石(shi)、鋯英(ying)石(shi)、斜鋯石(shi)、珍珠(zhu)巖、硌鐵(tie)礦和(he)天然石(shi)墨等。

按化(hua)學成分,天(tian)然耐(nai)火原料可以分為:

①硅(gui)質:如結晶硅(gui)石(shi)、石(shi)英砂膠(jiao)結硅(gui)石(shi)等;

②半硅質(葉臘石等)

③粘(zhan)土(tu)(tu)質:如硬質粘(zhan)土(tu)(tu)、軟質粘(zhan)土(tu)(tu)等;結合(he)粘(zhan)土(tu)(tu)、粘(zhan)土(tu)(tu)熟料

④高(gao)鋁質:又名剛玉質,如高(gao)鋁礬(fan)土、硅線石(shi)族礦物等;

⑤鎂(mei)質:菱鎂(mei)礦;

⑥白云石;

⑦鉻鐵礦[(FeMg)O(CrAI)2O3]

⑧鋯英石(ZrO2SiO 2)

天(tian)然原料(liao)通常含雜質(zhi)較(jiao)多,成分不穩(wen)定,性(xing)能波(bo)動較(jiao)大(da),只有(you)少(shao)數原料(liao)可直接(jie)使用,大(da)部分都要經過(guo)提純、分級甚(shen)至煅燒加工后才能滿足(zu)耐火(huo)材(cai)料(liao)的生產(chan)要求。

(2)人工合成耐火原料

用于耐火(huo)(huo)原料(liao)(liao)(liao)的天(tian)然(ran)礦物種類(lei)是有限的,對(dui)制作(zuo)現代工業所特殊要(yao)求的高(gao)(gao)質量和高(gao)(gao)技術耐火(huo)(huo)材料(liao)(liao)(liao),它(ta)們往往無(wu)法(fa)滿足需要(yao)。人(ren)(ren)工合成耐火(huo)(huo)原料(liao)(liao)(liao)則可以完(wan)全達到(dao)人(ren)(ren)們預先設計的化(hua)學礦物組成與組織(zhi)結構(gou),其質地純凈,組織(zhi)結構(gou)致密,化(hua)學組成易于控制,因(yin)而(er)質量穩定,可以制造各種高(gao)(gao)級(ji)耐火(huo)(huo)材料(liao)(liao)(liao),是現代高(gao)(gao)技能與高(gao)(gao)技術耐火(huo)(huo)材料(liao)(liao)(liao)的主要(yao)原料(liao)(liao)(liao)。

人工合(he)成(cheng)耐火(huo)原料在(zai)近二(er)十年的發(fa)展十分迅速。

人工合成(cheng)耐火(huo)原(yuan)料主要有:鎂鋁尖晶石(shi)、合成(cheng)莫來石(shi)、海水鎂砂(sha)、合成(cheng)鎂堇青石(shi)、燒結(jie)剛玉、鈦酸鋁、碳(tan)化硅等。



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