Vilka är de sex vanligaste råvarorna för eldfasta material?

Med eldfasta råvaror avses de material som behövs för framställning av eldfasta produkter. Det är grunden för tillverkning av eldfasta material. De flesta av de eldfasta råvarorna är naturliga mineraler (såsom eldfast lera, hög bauxit, kiseldioxid, krommalm, magnesit, dolomit, magnesiumolivin, zirkonit, kyanit, sillimanit, andalusit, etc.). Med den kontinuerliga förbättringen av de omfattande prestandakraven för eldfasta material används i produktionen av eldfasta material, industriella råvaror och syntetiska råvaror också alltmer (såsom industriell aluminiumoxid, syntetisk mullit, konstgjorda eldfasta fibrer, konstgjorda eldfasta ihåliga bollar, etc. .). Kvaliteten och kostnaden för eldfasta produkter beror i stor utsträckning på korrekt val och rationell användning av råvaror.
Eldfasta råvaror enligt kemiska egenskaper kan delas in i sura eldfasta råvaror, alkaliska eldfasta råvaror och neutrala eldfasta råvaror; Enligt källan kan delas in i naturliga mineralråvaror och syntetiska råvaror; Under normala omständigheter delas råvarorna för tillverkning av eldfasta material in i huvudråvaror och hjälpråvaror.
Råvaror för framställning av eldfasta produkter, vare sig de är naturliga mineralråvaror eller syntetiska råvaror, måste ha en tillräckligt hög eldfasthet ur mineralogisk synpunkt för framställning av produkter; Ur teknisk synvinkel bör den kunna uppfylla teknikens grundläggande krav; Med tanke på prestandan hos produkten som tillverkas med den, bör den kunna uppfylla produktens prestanda, särskilt kraven på högtemperaturprestanda.
Eldfasta råvaror delas vanligtvis in i eldfasta aluminium-kiselråvaror (kiselhaltiga, lera, hög aluminium, etc.), alkaliska eldfasta råvaror, värmeisolerande eldfasta råvaror och andra eldfasta råvaror.
Först kiselhaltiga råvaror
På grund av volymeffekten av kvartsvarianter tillverkas även kiselstenar direkt av kiseldioxid, vilket är en allmän term för gangkvarts, kvartsit, flinta och sandsten. Huvudkomponenten i kiseldioxid är SiO2, och de andra är föroreningar. De kiselhaltiga råvarorna som används i eldfasta material är kristallint spillror och cementerad kiseldioxid.

För det andra, lerråvaror
Eldlera är huvudråvaran för tillverkning av eldfasta aluminiumsilikatmaterial, och dess eldfasthetskrav är högre än 1580 grader C för alla typer av hård lera, mjuk (halvmjuk) lera och lerskiffer, som tillsammans kallas eldlera.
Naturlig eldlera är vanligtvis en lermalm huvudsakligen kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) som huvudkomponent, det vill säga vattenhaltigt silikat som huvudkropp, och blandad med fri kvarts, pyrit, rutil och organiska föreningar sammansatta av en blandning. De flesta av dessa icke-homogena mineral är dispersioner som består av partiklar mindre än 1,2 μm i diameter.
Enligt olika bildning av lera, kan delas in i: primär lera och sekundär lera. Primär lera hänvisar till bildandet av lera efter vittring av moderbergarten (som fältspat), som fortfarande finns kvar. Sekundär lera, även känd som drivlera, är den lera som överförs till andra platser och sedan avsatts av den ursprungliga leran under naturliga dynamiska förhållanden, med fin partikelstorlek, stor spridning och hög plasticitet.
Den eldfasta leran som används inom den eldfasta industrin har huvudsakligen följande två kategorier.
① Hård lera kännetecknas av tät vävnad, stor hårdhet, extremt fina partiklar, vatten är inte lätt att sprida och plasticiteten är mycket låg. Sådana leror är vanligtvis ljusgråa, benvita eller gråa till utseendet. Skalliknande fraktur, en del yta har en känsla av jämnhet, lätt att bryta i bitar.
② Mjuk (halvmjuk) lera är ofta blockig, mjuk vävnad och god plasticitet. Färgen på denna lera varierar mycket på grund av olika typer och innehåll av föroreningar. Från grått till mörkgrått till svart; Vissa är lila, ljusröda eller vita.
Tredje, hög aluminium råvaror
(1) Bauxit
Bauxit är huvudråvaran för produktion av brun korund, och hög aluminiumklinker med Al2O3-halt på 88% 90% är huvudråvaran för subvit korund. Tillverkning av vit korund, tät korund och annan aluminiumoxid som råmaterial. Bauxit är också känt som hög bauxit eller bauxit, de viktigaste mineralerna är diaspor (Al2O3 H2O) och trihydrat (Al2O33H2O).

Kina har stora reserver av bauxit: det produceras från Shanxi, Hebei och Shandong norr om Gula floden, genom Henan och Guangxi i centrala Kina, till Guizhou och Yunnan i sydväst. För närvarande är de huvudsakliga produktionsområdena för högbauxitklinker Shanxi, Henan och Guizhou. Det finns också några mindre gruvor under utveckling i Hunan. De viktigaste mineralerna i bauxit i Kina är hydrobauxit, böhmit, kaolinit och pyrofyllit, som kan delas in i tre typer beroende på dess mineralsammansättning: hydrobauxit-kaolinittyp (DK); Boehmstone-kaolinittyp (BK); Typ av hydrobauxit-pyrofyllit (DP). För närvarande är bauxit av DK-typ den mest använda, bauxitklinker av DK-typ är uppdelad i S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ och så vidare enligt dess Al2O3-innehåll.
(2) sintrad korund och smält korund
Konstgjord produktion av korund är användningen av industriell aluminiumoxid eller hög bauxit som den huvudsakliga råvaran, smälter i ljusbågsugnen för att producera. Dessutom kan korundplåtaluminiumoxid erhållas genom sintringsmetod. Denna metod är fortfarande baserad på industriellt aluminiumoxidpulver som huvudråvara, genom kalcinering, finmalning, kulbildning och bränning. Denna metod är svår att producera teknologi, men produkten har hög hållfasthet, stark korrosionsbeständighet och god termisk chockstabilitet. Den så kallade "sub-vita korunden" är faktiskt en tät elektrisk smält korund baserad på hög bauxit, Al2O3-halten är större än 98%, den skenbara porositeten är mindre än 4%; Den är gjord av hög bauxit genom elektrosmältning under reducerande atmosfär och kontrollerade förhållanden. Korundkristall är granulär, vanligtvis 115 mm; De huvudsakliga föroreningarna är rutil, aluminiumtitanat och dess fasta lösning.

(3) Mullit
Mullite är ett eldfast material med 3Al2O32SiO2 kristallin fas som huvudkomponent. Mullit delas in i naturlig mullit och syntetisk mullit. Naturlig mullit är sällsynt och är vanligtvis syntetisk. Mullite är kemiskt stabil och olöslig i fluorvätesyra. Den har goda mekaniska och högtemperatur-termiska egenskaper vid hög temperatur, så den syntetiska mulliten och dess produkter har fördelarna med hög densitet och renhet, hög temperatur strukturell styrka, låg hög temperatur kryphastighet, låg termisk expansionshastighet, stark kemisk erosionsbeständighet, termisk stötmotstånd och så vidare.
(4) mineraler från sillimanitgruppen
Sillimanitgruppens mineraler inkluderar cyanit, andalusit, sillimanit, allmänt känd som "tre stenar". Den kemiska sammansättningen av de tre stenarna är densamma, men kristallstrukturen är annorlunda, och det är en homogen kristall. Uppvärmd till hög temperatur, omvandlas till mullit, genererar en liten mängd smält SiO2, samtidigt som de åtföljs av volymexpansion.

På grund av den olika storleken på uppvärmningsexpansionen med tre stenar är dess direkta utnyttjande inte detsamma. På grund av den lilla volymförändringen av andalusit, oavsett om den används för att göra tegelstenar eller som tillsats, används den direkt som råvara. Sillimanit och kyanit tillsätts ofta ingredienserna i form av expansionsmedel, speciellt för amorfa eldfasta material. Och används för att göra tegel måste vara brända klinker, särskilt kyanit måste vara brända moget material.
Fjärde, alkaliska eldfasta råvaror
4.1 Magnesiumråvara
(1) magnesit
Det finns två huvudtyper av magnesit i Kina: kristallin magnesit och amorf magnesit. Kinas magnesit distribueras huvudsakligen i provinserna Liaoning och Shandong, den huvudsakliga föroreningen av magnesit är talk, det finns också en del magnesit som innehåller högt CaO, följt av mineralet dolomit, Kinas magnesit enligt den kemiska sammansättningen kan klassificeras som S, I, II , III, IV fem grader, endast S- och I-klass används för förbränning av magnesitsten.
Magnesia med hög renhet framställs genom tvåstegs flotation och tvåstegs kalcinering. Magnesia med hög renhet framställd med denna metod kan användas som råmaterial för att utveckla en mängd olika högpresterande eldfasta produkter.
(2) Andra mineraler som innehåller magnesium
Den huvudsakliga mineralsammansättningen av magnesiumolivinprodukter i magnesium eldfasta material är magnesiumolivin (2MgO·SiO2) och kubisk magnesit (MgO). Denna produkt kännetecknas av stark motståndskraft mot smält järnoxid och bättre termisk chockstabilitet än vanlig magnesia tegel. De viktigaste råvarorna för produktionen av denna produkt är peridotit och serpentin.
4.2 Dolomitiska råvaror
Dolomit är en eldfast råvara som huvudsakligen består av dubbla salter av magnesiumkarbonat (MgCO3) och kalciumkarbonat (CaCO3). Dess kemiska formel är CaMg(CO3)2 eller MgCO3 CaCO3, och dess teoretiska sammansättning är CaO3 0,41 %, MgO2 1,87 % och CO2 47,72 %. CaO/MgO=1.39, hårdheten är 3.54.
Dolomiten i Kina är rik på råvaror, brett spridd och relativt ren. Det finns rikliga reserver i Dashiqiao-området i Liaoningprovinsen. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan och andra provinser är rika på mineraltillgångar. Malmkroppen förknippas ofta med kalksten och magnesit.
5. Råvaror för zirkoniumprodukter
(1) Zirkonsten
Zirkon (ZrO2·SiO2 eller ZrSiO4) är den huvudsakliga råvaran för produktion av zirkonprodukter och zirkonprodukter, och ursprunget för zirkon i Kina är Hainan-provinsen. Det finns i provinsen Guangdong, den autonoma regionen Guangxi Zhuang, Shandong-provinsen, Fujian-provinsen och Taiwanprovinsen.
Den teoretiska sammansättningen av zirkon är ZrO2 67,01 % och SiO2 32,99 %. Den innehåller ofta TiCfe och andra spår av sällsynta jordartsmetaller, som på grund av närvaron av dessa grundämnen gör den radioaktiv i varierande grad. När man använder detta råmaterial för att producera produkter bör det därför finnas nödvändiga skyddsåtgärder.

Zirkon har en låg värmeledningsförmåga på 3,72W/(mK) vid 201000 grader. Expansionskoefficienten för zirkon är också låg jämfört med andra kristaller, 4,6X10-6 grader vid 1000 grader, och expansionskoefficienten för dess enkristall i de två riktningarna av den vertikala och parallella huvudaxeln (C-axeln) har en stor skillnad. Zirkon har hög kemisk tröghet och är svår att reagera med syra. Reagerar med glassmälta i mindre utsträckning, det används ofta i metallurgi och glasindustri eldfasta material.
(2) plagiozirkon
Naturligt zirkon (ZrO2) är ofta oregelbundet klumpat, svart, brunt, gult eller färglöst. Det finns få naturligt lutande zirkonmalmkroppar i Kina. ZrO2 som används i industrin är en kemisk råvara, vilket är ett vitt eller gulaktigt pulver som erhålls med kemisk metod från zirkon (ZrO2·SiO2).
Ren ZrO2 har tre kristallformer vid atmosfärstryck: monokliniska, tetragonala och kubiska faser från låg till hög temperatur.
Stabil ZrO2, beroende på dess stabilitetsgrad, finns det delvis stabila ZrO2 och helt stabila ZrO2-punkter, eftersom den fullt stabila ZrO2 termiska expansionskoefficienten är större, är dess termiska chockstabilitet inte lika bra som den delvis stabila, så den senare är vanligtvis används för att tillverka keramik och eldfasta härdningsmaterial.
(3) avsilikoniserat zirkonium
Vid tillverkning av smält gjuten zirkoniumkorund (AZS) eldfast material utomlands, förutom användningen av zirkonkoncentrat, tillsätts en viss mängd "avsilikoniserade zirkonium"-råmaterial, vars syfte är: för det första att justera och stabilisera formeln ; Det andra är att förbättra och optimera produktens prestanda.
(4) zirkonium korund mullit
De ursprungliga råvarorna är industriell aluminiumoxid, kaolin och zirkonit, som finmals och blandas jämnt, halvtorr tryckkula och kalcineras vid 3001700 grader för att producera detta material. Resultaten visar att ökande zirkonhalt leder till ökad sintringstemperatur, minskad total krympning och ökad sluten porositet. Dessa reaktioner gör att sintrad zirkon korund mullit har högre densitet och styrka och bättre motståndskraft mot värmechock.

6. Råvaror för kromprodukter
Ett av de viktigaste råvarorna för tillverkning av krom (kromtegel, krommagnesia tegel, magnesia kromtegel) eldfasta material är krommalm eller krom. Kromit är en blandning av en mängd olika mineraler, eftersom dess mineralsammansättning fluktuerar mycket, när det gäller kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper förändring är också stor. Den är vanligtvis sammansatt av gångmineraler med kromkorn. Dessa gångmineraler är vanligtvis magnesiumsilikater, såsom serpentin, magnesiumolivin och olivin. Förutom Cr2O3 i kromit finns även Al2O3, Fe2O3 och MgO, allmän kromit, på grund av närvaron av magnesium och järn, ofta uttryckt som (Mg, Fe) Cr2O3.
Ovanstående är vanligt använda eldfasta råvaror, med innovationen av eldfast teknologi, är typerna av råvaror mer olika, särskilt under de senaste åren, på grund av miljöproblem och en rad orsaker som råmalmresurser, och fortsätter att utvecklas bättre prestanda för konstgjorda syntetiska material och mer miljövänliga resurser förnybara råvaror (som ferrokiselnitrid, Theron, etc.).