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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(xin)聞資訊 時間:2022-05-12 瀏覽:

耐(nai)火原(yuan)料種(zhong)類繁(fan)多,分類方法(fa)也多種(zhong)多樣。總體(ti)上有六(liu)種(zhong)分類方法(fa)。

一(yi)、按(an)耐火原料的化(hua)學組分(fen)分(fen)類

可(ke)分為氧化(hua)(hua)物原料(liao)與非(fei)氧化(hua)(hua)物原料(liao)。隨著現代科學(xue)技(ji)術的發展(zhan),某些有機(ji)化(hua)(hua)合(he)物已成為高性(xing)能(neng)耐火原料(liao)的前驅體(ti)材料(liao)或輔助原料(liao)。

二、按(an)耐火原料的(de)化學組分(fen)分(fen)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)生產(chan)工藝作用(yong)分類

按照(zhao)其在(zai)耐火材料(liao)(liao)生(sheng)產工藝中作用(yong),耐火原料(liao)(liao)又可分(fen)為主(zhu)要原料(liao)(liao)與輔助(zhu)原料(liao)(liao)。

主要(yao)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)是構成耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)主體(ti)。輔助(zhu)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)又可分為結(jie)合劑(ji)(ji)和添(tian)加劑(ji)(ji)。結(jie)合劑(ji)(ji)的(de)作(zuo)用(yong)是使耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)坯體(ti)在生產(chan)與使用(yong)過程中具有(you)(you)足夠(gou)的(de)強度。常(chang)用(yong)的(de)有(you)(you)亞硫酸紙漿廢液、瀝青、酚醛樹脂、鋁酸鹽水泥、水玻(bo)璃、磷酸及磷酸鹽、硫酸鹽等,有(you)(you)些主要(yao)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)本(ben)身又具有(you)(you)結(jie)合劑(ji)(ji)的(de)作(zuo)用(yong),如結(jie)合粘土;添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)作(zuo)用(yong)是改善耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)生產(chan)或施工(gong)工(gong)藝,或強化耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)某(mou)些性能,如穩定劑(ji)(ji)、減水劑(ji)(ji)、抑制劑(ji)(ji)、增塑劑(ji)(ji)、發泡劑(ji)(ji)分散劑(ji)(ji)、膨脹(zhang)劑(ji)(ji)、抗氧化劑(ji)(ji)等。

四、按(an)酸堿性質分類

按(an)酸堿性,耐火原料可主要分為下面(mian)五大類。

(1) 酸性原(yuan)料

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)(hua)鋯、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈹、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)飾、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)釷、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)億(yi)等。這些原料對各種(zhong)礦渣(zha)均有不同程度(du)的(de)抵抗性能(neng),但(dan)是(shi)由于原料來源不多,不能(neng)在耐(nai)(nai)火材料工業中大量的(de)應用,只(zhi)能(neng)在特殊情況下采用,因此(ci)通稱為特殊耐(nai)(nai)火原料。

五、按原料的生成(cheng)方式分類(lei)

按原料(liao)的生成方(fang)式,可分為天然耐火(huo)原料(liao)與(yu)人工合成耐火(huo)原料(liao)兩(liang)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(you)豐富(fu)的耐(nai)火原(yuan)(yuan)料資源,品種繁多。鎂礦、高鋁(lv)礬(fan)(fan)土、石(shi)墨等資源堪稱中國耐(nai)火原(yuan)(yuan)料的三大支柱;菱鎂礦和高鋁(lv)礬(fan)(fan)土,儲量大,品位高;質地(di)優良的耐(nai)火黏土、硅石(shi)、白(bai)云(yun)石(shi)、鎂化白(bai)云(yun)石(shi)、鎂橄欖石(shi)、蛇紋石(shi)、鋯英石(shi)等資源分布廣泛。

天然耐火原(yuan)料的主(zhu)要品種有:硅石(shi)、石(shi)英(ying)、硅藻土(tu)、蠟石(shi)、粘土(tu)、鋁礬土(tu)、藍晶石(shi)族礦(kuang)(kuang)物原(yuan)料、菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)、白云石(shi)、石(shi)灰石(shi)、鎂(mei)橄欖石(shi)、蛇紋(wen)石(shi)、滑(hua)石(shi)、綠泥石(shi)、鋯(gao)英(ying)石(shi)、斜鋯(gao)石(shi)、珍珠巖、硌鐵(tie)礦(kuang)(kuang)和天然石(shi)墨等。

按(an)化學成分(fen),天然耐火原料可以分(fen)為(wei):

①硅質:如結(jie)晶硅石(shi)、石(shi)英砂膠結(jie)硅石(shi)等;

②半硅質(葉臘石等)

③粘土質(zhi):如硬質(zhi)粘土、軟質(zhi)粘土等;結合粘土、粘土熟料

④高鋁(lv)質(zhi):又名剛(gang)玉質(zhi),如高鋁(lv)礬土、硅線石族礦物等;

⑤鎂質:菱鎂礦;

⑥白云石;

⑦鉻鐵礦[(FeMg)O(CrAI)2O3]

⑧鋯英石(ZrO2SiO 2)

天然原(yuan)料(liao)通常含雜質(zhi)較多,成分(fen)不(bu)穩定,性(xing)能波動較大(da),只有少(shao)數原(yuan)料(liao)可直接使用,大(da)部分(fen)都要經過提純、分(fen)級甚至煅燒加工(gong)后才(cai)能滿足耐火材料(liao)的生產要求。

(2)人工合成耐火原料

用(yong)于(yu)耐(nai)火(huo)原料(liao)(liao)的(de)天然礦(kuang)物種類是有限(xian)的(de),對制(zhi)作現(xian)(xian)代工(gong)業所特殊要(yao)求的(de)高(gao)(gao)質(zhi)量和高(gao)(gao)技術耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao),它們往(wang)往(wang)無法(fa)滿足需要(yao)。人工(gong)合成(cheng)(cheng)耐(nai)火(huo)原料(liao)(liao)則(ze)可以完全(quan)達到人們預先(xian)設計的(de)化(hua)學(xue)礦(kuang)物組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)與組(zu)(zu)織結構,其(qi)質(zhi)地純凈,組(zu)(zu)織結構致密,化(hua)學(xue)組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)易于(yu)控制(zhi),因而(er)質(zhi)量穩定,可以制(zhi)造各種高(gao)(gao)級耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao),是現(xian)(xian)代高(gao)(gao)技能與高(gao)(gao)技術耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)主要(yao)原料(liao)(liao)。

人(ren)工合成(cheng)耐火原料在近(jin)二十年的發展十分迅速。

人工合(he)成耐火(huo)原料主要有:鎂鋁(lv)尖晶石(shi)、合(he)成莫來石(shi)、海水鎂砂、合(he)成鎂堇青石(shi)、燒(shao)結剛玉、鈦酸鋁(lv)、碳化硅等(deng)。



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