Kokios yra šešios dažniausiai naudojamos ugniai atsparių medžiagų žaliavos?
Ugniai atsparios žaliavos yra medžiagos, reikalingos ugniai atsparių gaminių gamybai. Tai yra ugniai atsparių medžiagų gamybos pagrindas. Dauguma ugniai atsparių žaliavų yra natūralūs mineralai (tokie kaip ugniai atsparus molis, didelis boksitas, silicio dioksidas, chromo rūda, magnezitas, dolomitas, magnio olivinas, cirkonitas, kianitas, silimanitas, andalūzitas ir kt.). Nuolat tobulinant išsamius ugniai atsparių medžiagų eksploatacinių savybių reikalavimus, ugniai atsparių medžiagų gamyboje taip pat vis dažniau naudojamos pramoninės žaliavos ir sintetinės žaliavos (pvz., pramoninis aliuminio oksidas, sintetinis mulitas, dirbtiniai ugniai atsparūs pluoštai, dirbtiniai ugniai atsparūs tuščiaviduriai rutuliai ir kt. .). Ugniai atsparių gaminių kokybė ir kaina labai priklauso nuo teisingo žaliavų parinkimo ir racionalaus naudojimo.
Ugniai atsparias žaliavas pagal chemines savybes galima suskirstyti į rūgščiai atsparias žaliavas, šarmines ugniai atsparias žaliavas ir neutralias ugniai atsparias žaliavas; Pagal šaltinį galima suskirstyti į natūralias mineralines žaliavas ir sintetines žaliavas; Įprastomis sąlygomis ugniai atsparių medžiagų gamybos žaliavos skirstomos į pagrindines žaliavas ir pagalbines žaliavas.
Žaliavos ugniai atsparių gaminių gamybai, nesvarbu, ar tai būtų natūralios mineralinės žaliavos, ar sintetinės žaliavos, mineraloginiu požiūriu turi būti pakankamai aukšto atsparumo ugniai gaminiams gaminti; Technologiniu požiūriu ji turėtų atitikti pagrindinius technologijos reikalavimus; Su juo pagaminto gaminio veikimo požiūriu jis turėtų atitikti gaminio eksploatacines savybes, ypač aukštoje temperatūroje keliamus reikalavimus.
Ugniai atsparios žaliavos paprastai skirstomos į aliuminio-silicio ugniai atsparias žaliavas (silicio, molio, didelio aliuminio ir kt.), šarmines ugniai atsparias žaliavas, termoizoliacines ugniai atsparias žaliavas ir kitas ugniai atsparias žaliavas.
Pirma, silicio turinčios žaliavos
Dėl kvarco variantų tūrio efekto silicio plytos taip pat gaminamos tiesiogiai iš silicio dioksido, kuris yra bendras kvarco, kvarcito, titnago ir smiltainio terminas. Pagrindinis silicio dioksido komponentas yra SiO2, o kiti yra priemaišos. Ugniai atspariose medžiagose naudojamos silicinės žaliavos yra kristalinis skalda ir cementuotas silicio dioksidas.
Antra, molio žaliavos
Šamotas yra pagrindinė žaliava aliuminio silikato ugniai atsparių medžiagų gamybai, o jo atsparumo ugniai reikalavimai yra didesni nei 1580 laipsnių C visų rūšių kietajam moliui, minkštam (pusiau minkštam) moliui ir molio skalūnams, kurie bendrai vadinami šamotu.
Natūralus šamotas paprastai yra molio rūda, daugiausia kaolinitas (Al2O3 2SiO2 2H2O), kaip pagrindinis komponentas, tai yra vandens turintis silikatas, kaip pagrindinė dalis, ir sumaišyta su laisvuoju kvarcu, piritu, rutilu. ir organiniai junginiai, sudaryti iš mišinio. Dauguma šių nevienalyčių mineralų yra dispersijos, sudarytos iš dalelių, kurių skersmuo mažesnis nei 1,2 μm.
Pagal skirtingą molio susidarymą, galima suskirstyti į: pirminį molį ir antrinį molį. Pirminis molis – tai molio susidarymas po pirminės uolienos (pavyzdžiui, lauko špato), kuri vis dar išlieka vietoje, atmosferos poveikiui. Antrinis molis, taip pat žinomas kaip dreifuojantis molis, yra molis, perkeliamas į kitas vietas, o tada natūraliomis dinaminėmis sąlygomis nusodinamas pirminio molio, kurio dalelės yra smulkios, didelės dispersijos ir didelio plastiškumo.
Ugniai atsparus molis, naudojamas ugniai atsparių medžiagų pramonėje, daugiausia turi šias dvi kategorijas.
① Kietajam moliui būdingas tankus audinys, didelis kietumas, itin smulkios dalelės, vanduo nelengvai išsisklaido, o plastiškumas labai mažas. Tokie moliai dažniausiai būna šviesiai pilki, beveik balti arba pilki. Į apvalkalą panašus lūžis, kai kurie paviršiai turi lygumo pojūtį, lengvai suskaidomi į gabalus.
② Minkštas (pusiau minkštas) molis dažnai yra blokuotas, minkštas audinys ir geras plastiškumas. Šio molio spalva labai skiriasi dėl skirtingų rūšių ir priemaišų kiekio. Nuo pilkos iki tamsiai pilkos iki juodos; Kai kurie yra violetiniai, šviesiai raudoni arba balti.
Trečia, aukštos aliuminio žaliavos
(1) Boksitas
Boksitas yra pagrindinė žaliava rudojo korundo gamybai, o aliuminio klinkeris, kurio Al2O3 kiekis yra 88% 90%, yra pagrindinė subbaltojo korundo žaliava. Baltojo korundo, tankaus korundo ir kito aliuminio oksido, kaip žaliavos, gamyba. Boksitas taip pat žinomas kaip didelis boksitas arba boksitas, pagrindiniai mineralai yra diaspora (Al2O3 H2O) ir trihidratas (Al2O33H2O).
Kinija turi didžiulius boksito atsargas: jis gaminamas iš Šansi, Hebėjaus ir Šandongo į šiaurę nuo Geltonosios upės, per Henaną ir Guangsi centrinėje Kinijoje, iki Guidžou ir Junano pietvakariuose. Šiuo metu pagrindinės didelio boksito klinkerio gamybos sritys yra Shanxi, Henan ir Guizhou. Hunane taip pat yra kuriamos mažesnės kasyklos. Pagrindiniai boksito mineralai Kinijoje yra hidroboksitas, boehitas, kaolinitas ir pirofilitas, kuriuos pagal mineralinę sudėtį galima suskirstyti į tris tipus: hidroboksito-kaolinito tipas (DK); Boehmstone-kaolinito tipas (BK); Hidroboksito-pirofilito tipas (DP). Šiuo metu DK tipo boksitas yra plačiausiai naudojamas, DK tipo boksito klinkeris pagal Al2O3 kiekį skirstomas į S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ ir pan.
(2) sukepintas korundas ir lydytasis korundas
Dirbtinė korundo gamyba yra pramoninio aliuminio oksido arba didelio boksito naudojimas kaip pagrindinė žaliava, lydantis lankinėje krosnyje. Be to, korundo plokštės aliuminio oksidą galima gauti sukepinimo būdu. Šis metodas vis dar pagrįstas pramoniniais aliuminio oksido milteliais, kaip pagrindine žaliava, kalcinuojant, smulkiai šlifuojant, formuojant rutulius ir deginant. Šiuo metodu sunku pagaminti technologiją, tačiau gaminys pasižymi dideliu stiprumu, stipriu atsparumu korozijai ir geru šiluminio smūgio stabilumu. Vadinamasis "subbaltasis korundas" iš tikrųjų yra tankus elektrinis lydytas korundas, kurio sudėtyje yra daug boksito, Al2O3 kiekis yra didesnis nei 98%, tariamas poringumas yra mažesnis nei 4%; Jis pagamintas iš didelio boksito, elektrolydant redukuojančioje atmosferoje ir kontroliuojamomis sąlygomis. Korundo kristalas yra granuliuotas, paprastai 115 mm; Pagrindinės priemaišos yra rutilas, aliuminio titanatas ir jo kietas tirpalas.
(3) Mulitas
Mulitas yra ugniai atspari medžiaga, kurios pagrindinė sudedamoji dalis yra 3Al2O32SiO2 kristalinė fazė. Mulitas skirstomas į natūralų mulitą ir sintetinį mulitą. Natūralus mulitas yra retas ir dažniausiai yra sintetinis. Mulitas yra chemiškai stabilus ir netirpus vandenilio fluorido rūgštyje. Jis pasižymi geromis aukštos temperatūros mechaninėmis ir aukštos temperatūros šiluminėmis savybėmis, todėl sintetinis mulitas ir jo gaminiai turi didelio tankio ir grynumo, aukštos temperatūros konstrukcinio stiprumo, žemo aukšto temperatūros šliaužimo greičio, mažo šiluminio plėtimosi greičio, stipraus atsparumo cheminei erozijai, šiluminio atsparumo pranašumus. atsparumas smūgiams ir pan.
(4) silimanito grupės mineralai
Silimanito grupės mineralai yra cianitas, andalūzitas, silimanitas, paprastai žinomi kaip „trys akmenys“. Trijų akmenų cheminė sudėtis yra vienoda, tačiau kristalų struktūra skiriasi ir yra vienalytis kristalas. Kaitinami iki aukštos temperatūros, paverčiami mulitu, todėl susidaro nedidelis kiekis išlydyto SiO2, o kartu didėja tūris.
Dėl skirtingo trijų akmenų šildymo išplėtimo dydžio jo tiesioginis panaudojimas nėra vienodas. Dėl nedidelio andalūzito tūrio pokyčio, nesvarbu, ar jis naudojamas plytoms gaminti, ar kaip priedas, jis tiesiogiai naudojamas kaip žaliava. Silimanitas ir kianitas dažnai pridedami prie sudedamųjų dalių plėtimosi priemonių pavidalu, ypač amorfinėms ugniai atsparioms medžiagoms. O plytoms gaminti turi būti kalcinuotas klinkeris, ypač kianitas turi būti kalcinuota brandi medžiaga.
Ketvirta, šarminės ugniai atsparios žaliavos
4.1 Magnio žaliava
(1) magnezitas
Kinijoje yra du pagrindiniai magnezito tipai: kristalinis magnezitas ir amorfinis magnezitas. Kinijos magnezitas daugiausia platinamas Liaoningo ir Šandongo provincijose, pagrindinė magnezito priemaiša yra talkas, taip pat yra magnezito, kurio sudėtyje yra daug CaO, o po to seka mineralinis dolomitas, Kinijos magnezitas pagal cheminę sudėtį gali būti klasifikuojamas kaip S, I, II. , III, IV penkių klasių, tik S ir I laipsniai naudojami magnezito plytų deginimui.
Didelio grynumo magnezija paruošiama dviem etapais flotuojant ir dviem etapais kalcinuojant. Šiuo metodu paruošta didelio grynumo magnezija gali būti naudojama kaip žaliava kuriant įvairius aukštos kokybės ugniai atsparius gaminius.
(2) Kiti mineralai, kurių sudėtyje yra magnio
Pagrindinė magnio olivino produktų mineralinė sudėtis magnio ugniai atspariose medžiagose yra magnio olivinas (2MgO·SiO2) ir kubinis magnezitas (MgO). Šiam gaminiui būdingas stiprus atsparumas išlydytam geležies oksidui ir geresnis šiluminio smūgio stabilumas nei įprastos magnezijos plytos. Pagrindinės žaliavos šio produkto gamybai yra peridotitas ir serpentinas.
4.2 Dolomitinės žaliavos
Dolomitas yra ugniai atspari žaliava, daugiausia sudaryta iš dvigubų magnio karbonato (MgCO3) ir kalcio karbonato (CaCO3) druskų. Jo cheminė formulė yra CaMg(CO3)2 arba MgCO3 CaCO3, o teorinė sudėtis – CaO3 0,41%, MgO2 1,87% ir CO2 47,72%. CaO/MgO=1,39, kietumas 3,54.
Dolomitas Kinijoje yra daug žaliavų, plačiai paplitęs ir gana grynas. Liaoningo provincijos Dashiqiao vietovėje yra gausių rezervų. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan ir kitose provincijose gausu mineralinių išteklių. Rūdos kūnas dažnai siejamas su kalkakmeniu ir magnezitu.
5. Žaliavos cirkonio gaminiams
(1) Cirkonio akmuo
Cirkonas (ZrO2·SiO2 arba ZrSiO4) yra pagrindinė žaliava cirkonio gaminiams ir cirkonio gaminiams gaminti, o cirkonio kilmė Kinijoje yra Hainano provincija. Jis randamas Guangdong provincijoje, Guangxi Zhuang autonominiame regione, Shandong provincijoje, Fujian provincijoje ir Taivano provincijoje.
Teorinė cirkonio sudėtis yra ZrO2 67.01% ir SiO2 32.99%. Jame dažnai yra TiCfe ir kitų retųjų žemių oksidų pėdsakų, kurie dėl šių elementų daro jį įvairaus laipsnio radioaktyvų. Todėl naudojant šią žaliavą gaminiams gaminti, reikia imtis būtinų apsaugos priemonių.
Cirkono šilumos laidumas yra žemas – 3,72 W/(mK) esant 201 000 laipsnių. Cirkono plėtimosi koeficientas taip pat yra mažas, palyginti su kitais kristalais, 4,6 X 10-6 laipsnio 1000 laipsnių kampu, o jo vieno kristalo plėtimosi koeficientas dviem vertikalios ir lygiagrečios pagrindinės ašies (C ašies) kryptimis didelis skirtumas. Cirkonas pasižymi dideliu cheminiu inertiškumu ir sunkiai reaguoja su rūgštimi. Rečiau reaguoja su stiklo lydalu, dažnai naudojamas metalurgijoje ir stiklo pramonėje ugniai atspariuose gaminiuose.
(2) plagiozirkonas
Natūralus cirkonis (ZrO2) dažnai būna netaisyklingai sulipęs, juodas, rudas, geltonas arba bespalvis. Kinijoje yra nedaug natūralių pasvirusių cirkonio rūdos kūnų. Pramonėje naudojamas ZrO2 yra cheminė žaliava, tai balti arba gelsvi milteliai, cheminiu būdu gauti iš cirkonio (ZrO2·SiO2).
Atmosferos slėgyje grynas ZrO2 turi tris kristalų formas: monoklininę, tetragoninę ir kubinę fazę nuo žemos iki aukštos temperatūros.
Stabilus ZrO2, pagal jo stabilumo laipsnį, yra iš dalies stabilus ZrO2 ir visiškai stabilus ZrO2 taškai, nes visiškai stabilus ZrO2 šiluminio plėtimosi koeficientas yra didesnis, jo šiluminio smūgio stabilumas nėra toks geras kaip iš dalies stabilus, todėl pastarasis dažniausiai yra naudojamas keramikai ir ugniai atsparioms grūdinimo medžiagoms gaminti.
(3) desilikonizuotas cirkonis
Gaminant lydyto lietojo cirkonio korundo (AZS) ugniai atsparų gaminį užsienyje, be cirkonio koncentrato naudojimo, pridedamas tam tikras kiekis „desilikonizuoto cirkonio“ žaliavos, kurios tikslas: pirma, sureguliuoti ir stabilizuoti formulę. ; Antrasis – pagerinti ir optimizuoti produkto veikimą.
(4) cirkonio korundo mulitas
Originalios žaliavos yra pramoninis aliuminio oksidas, kaolinas ir cirkonitas, kurie yra smulkiai sumalti ir tolygiai sumaišyti, pusiau sausas slėgio rutulys ir kalcinuotas 3001700 laipsnių temperatūroje, kad būtų gauta ši medžiaga. Rezultatai rodo, kad didėjantis cirkonio kiekis padidina sukepinimo temperatūrą, sumažina bendrą susitraukimą ir padidina uždarą poringumą. Dėl šių reakcijų sukepintas cirkonio korundo mulitas turi didesnį tankį ir stiprumą bei didesnį atsparumą šiluminiam smūgiui.
6. Žaliavos chromo gaminiams
Viena iš pagrindinių žaliavų chromo (chromo plytos, chromo magnezijos plytos, magnezijos chromo plytos) ugniai atsparių medžiagų gamybai yra chromo rūda arba chromitas. Chromitas yra įvairių mineralų mišinys, nes jo mineralinė sudėtis labai svyruoja, cheminės sudėties ir fizinių savybių pokytis taip pat yra didelis. Paprastai jį sudaro ganguo mineralai su chromo grūdeliais. Šie gango mineralai paprastai yra magnio silikatai, tokie kaip serpentinas, magnio olivinas ir olivinas. Be Cr2O3 chromite, taip pat yra Al2O3, Fe2O3 ir MgO, bendrojo chromito, dėl magnio ir geležies, dažnai išreikšto (Mg, Fe) Cr2O3.
Aukščiau išvardytos yra dažniausiai naudojamos ugniai atsparios žaliavos, o dėl ugniai atsparių technologijų naujovių žaliavų rūšys yra įvairesnės, ypač pastaraisiais metais, dėl aplinkos problemų ir daugybės priežasčių, tokių kaip žaliavos rūdos ištekliai, ir toliau tobulėja. dirbtinių sintetinių medžiagų ir aplinką tausojančių atsinaujinančių žaliavų (tokių kaip ferosilicio nitridas, Theron ir kt.) eksploatacinės savybės.
