Er bestaan veel verschillende soorten vuurvaste grondstoffen en diverse classificatiemethoden. Over het algemeen zijn er zes categorieën.
Ten eerste, classificatie op basis van de chemische samenstelling van de grondstoffen voor vuurvast materiaal.
Het kan worden onderverdeeld in oxidegrondstoffen en niet-oxidegrondstoffen. Met de ontwikkeling van de moderne wetenschap en technologie zijn sommige organische verbindingen de voorlopermaterialen of hulpstoffen geworden van hoogwaardige brandwerende grondstoffen.
Twee, volgens de classificatie van de chemische samenstelling van vuurvaste grondstoffen.
Op basis van hun chemische eigenschappen kunnen brandwerende grondstoffen worden onderverdeeld in zuurbestendige grondstoffen, zoals silica, zirkoon, enz.; neutrale brandwerende grondstoffen, zoals korund, bauxiet (zuur), mulliet (zuur), pyriet (alkalisch), grafiet, enz.; en alkalische brandwerende grondstoffen, zoals magnesiumoxide, dolomietzand, magnesiumoxide-calciumzand, enz.
Ten derde, volgens de classificatie van de productieprocesfuncties.
Op basis van hun rol in het productieproces van vuurvaste materialen kunnen de grondstoffen voor vuurvaste materialen worden onderverdeeld in hoofdgrondstoffen en hulpgrondstoffen.
De belangrijkste grondstof is het hoofdbestanddeel van het vuurvaste materiaal. Hulpstoffen kunnen worden onderverdeeld in bindmiddelen en additieven. De functie van het bindmiddel is om het vuurvaste materiaal voldoende sterkte te geven tijdens de productie en het gebruik. Veelgebruikte bindmiddelen zijn sulfietpulpafvalvloeistof, asfalt, fenolhars, aluminaatcement, natriumsilicaat, fosforzuur en fosfaat, sulfaat, en sommige van de belangrijkste grondstoffen fungeren zelf als bindmiddel, zoals gebonden klei. De rol van additieven is om het productie- of constructieproces van vuurvaste materialen te verbeteren, of om bepaalde eigenschappen van vuurvaste materialen te versterken, zoals stabilisatoren, waterreducerende middelen, inhibitoren, weekmakers, schuimmiddelen, dispergeermiddelen, expansiemiddelen, antioxidanten, enzovoort.
Vier, volgens de aard van de zuur-base classificatie
Op basis van zuurgraad en alkali kunnen vuurvaste grondstoffen hoofdzakelijk in de volgende vijf categorieën worden verdeeld.
(1) Zure grondstoffen
De belangrijkste grondstoffen voor silica zijn kwarts, squamkwarts, kwartsiet, chalcedoon, vuursteen, opaal, wit silicazand en diatomeeënaarde. Deze silicahoudende grondstoffen bevatten minstens 90% silica (SiO2), en zuivere grondstoffen zelfs meer dan 99%. Silicahoudende grondstoffen zijn zuur bij hoge temperaturen en reageren chemisch met metaaloxiden. Bij contact met andere chemicaliën vormen ze smeltbare silicaten. Daarom kan de hittebestendigheid van een silicahoudende grondstof, zelfs bij een kleine hoeveelheid metaaloxide, ernstig worden aangetast.
(2) halfzure grondstoffen
Het bestaat voornamelijk uit vuurvaste klei. In de vroegere classificatie werd klei als zuur materiaal beschouwd, wat eigenlijk niet correct is. De zuurgraad van vuurvaste grondstoffen is gebaseerd op het gehalte aan vrij siliciumdioxide (SiO2), omdat vuurvaste klei, op basis van zijn chemische samenstelling, veel minder vrij siliciumdioxide bevat dan siliciumhoudende grondstoffen.
Omdat vuurvaste klei doorgaans 30% tot 45% aluminiumoxide bevat en aluminiumoxide zelden in vrije vorm voorkomt, maar gebonden is aan silica tot kaoliniet (Al2O3·2SiO2·2H2O), is de rol van zelfs een kleine hoeveelheid overtollig silica zeer gering. Daarom is de zuurbestendigheid van vuurvaste klei veel zwakker dan die van silicahoudende grondstoffen. Sommigen zijn van mening dat vuurvaste klei bij hoge temperaturen ontleedt in vrij silicaat en vrij aluminiumoxide, maar niet onveranderd blijft. Vrij silicaat en vrij aluminiumoxide zullen bij verdere verhitting weer binden tot kwarts (3Al2O3·2SiO2). Kwarts heeft een goede zuurbestendigheid tegen alkalische slakken. Door de toename van het aluminiumoxidegehalte in de vuurvaste klei neemt de zuurgraad geleidelijk af. Wanneer het aluminiumoxidegehalte 50% bereikt, heeft de klei alkalische of neutrale eigenschappen. Vooral bij kleistenen gemaakt onder hoge druk, met een hoge dichtheid, fijne compactheid en lage porositeit, is de weerstand tegen alkalische slakken sterker dan bij silica onder hoge temperaturen. Kwartsz erodeert bovendien zeer langzaam, daarom achten we het gepast om vuurvaste klei als semi-zuur te classificeren. Vuurvaste klei is de meest basale en meest gebruikte grondstof in de vuurvaste industrie.
(3) neutrale grondstoffen
Neutrale grondstoffen zijn hoofdzakelijk chromiet, grafiet en siliciumcarbide (kunstmatig), die onder geen enkele temperatuuromstandigheid reageren met zure of alkalische slakken. Er zijn momenteel twee van dergelijke materialen in de natuur: chromiet en grafiet. Naast natuurlijk grafiet bestaat er ook kunstmatig grafiet. Deze neutrale grondstoffen hebben een aanzienlijke weerstand tegen slakken en zijn het meest geschikt voor alkalisch vuurvast materiaal en zuurbestendige isolatie.
(4) alkalische vuurvaste grondstoffen
De grondstoffen bestaan voornamelijk uit magnesiet, dolomiet, kalk, olivijn, serpentijn en zuurstofrijke grondstoffen met een hoog aluminiumoxidegehalte (soms neutraal). Deze grondstoffen zijn zeer bestand tegen alkalische slakken en worden veel gebruikt in alkalische metselovens, maar reageren bijzonder gemakkelijk met zure slakken en vormen zouten.
(5) Speciale vuurvaste materialen
Het gaat voornamelijk om zirkoniumoxide, titaniumoxide, berylliumoxide, ceriumoxide, thoriumoxide, yttriumoxide, enzovoort. Deze grondstoffen hebben verschillende graden van weerstand tegen allerlei soorten slakken, maar omdat de grondstoffen schaars zijn, kunnen ze niet op grote schaal in de vuurvaste industrie worden gebruikt en alleen in speciale omstandigheden. Daarom worden ze ook wel speciale vuurvaste grondstoffen genoemd.
Vijf, volgens de classificatie van de generatie grondstoffen
Op basis van de herkomst van de grondstoffen kunnen we onderscheid maken tussen natuurlijke en synthetische grondstoffen.
(1) natuurlijke vuurvaste grondstoffen
Natuurlijke minerale grondstoffen vormen nog steeds de belangrijkste bron van grondstoffen. Mineralen die in de natuur voorkomen, zijn samengesteld uit de elementen waaruit ze bestaan. Momenteel is bewezen dat de drie elementen zuurstof, silicium en aluminium samen ongeveer 90% van de totale hoeveelheid elementen in de aardkorst uitmaken. Oxiden, silicaten en aluminosilicaten hebben een duidelijk voordeel en vormen zeer grote reserves aan natuurlijke grondstoffen.
China beschikt over rijke en gevarieerde grondstoffen voor vuurvast materiaal. Magnesiet, bauxiet en grafiet kunnen worden beschouwd als de drie pijlers van de Chinese grondstoffen voor vuurvast materiaal. Magnesiet en bauxiet kennen grote reserves en een hoge kwaliteit. Daarnaast zijn er op grote schaal vuurvaste klei, silica, dolomiet, magnesiumdolomiet, magnesiumolivijn, serpentijn en zirkoon aanwezig.
De belangrijkste soorten natuurlijke grondstoffen zijn: silica, kwarts, diatomeeënaarde, was, klei, bauxiet, cyaniet, magnesiet, dolomiet, kalksteen, magnesietolivijn, serpentijn, talk, chloriet, zirkoon, plagiozirkoon, perliet, chroomijzer en natuurlijk grafiet.
Zes. Op basis van hun chemische samenstelling kunnen natuurlijke vuurvaste grondstoffen worden onderverdeeld in:
Siliciumhoudend: zoals kristallijn siliciumdioxide, kwartszand, gecementeerd siliciumdioxide, enz.;
② halfsiliciumhoudend (phyllachiet, enz.)
③ Klei: zoals harde klei, zachte klei, enz.; combineer klei en kleiklinker
(4) Hoog aluminiumgehalte: ook bekend als jade, zoals mineralen met een hoog bauxiet- en sillimanietgehalte;
⑤ Magnesium: magnesiet;
⑥ Dolomiet;
⑦ Chromiet [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Zirkoon (ZrO2·SiO2).
Natuurlijke grondstoffen bevatten doorgaans meer onzuiverheden, de samenstelling is instabiel, de prestaties fluctueren sterk, slechts een paar grondstoffen kunnen direct worden gebruikt; de meeste moeten worden gezuiverd, gesorteerd of zelfs gecalcineerd om te voldoen aan de productie-eisen voor vuurvaste materialen.
(2) synthetische brandwerende grondstoffen
De soorten natuurlijke mineralen die als grondstof worden gebruikt, zijn beperkt en voldoen vaak niet aan de eisen van hoogwaardige en hoogtechnologische vuurvaste materialen voor de specifieke behoeften van de moderne industrie. Synthetische vuurvaste grondstoffen kunnen volledig voldoen aan de door de mens vooraf ontworpen chemische minerale samenstelling en structuur. Ze hebben een zuivere textuur, een dichte structuur en een gemakkelijk te controleren chemische samenstelling, waardoor de kwaliteit stabiel is. Hierdoor kunnen diverse geavanceerde vuurvaste materialen worden geproduceerd, en vormen ze de belangrijkste grondstof voor moderne, hoogwaardige en hoogtechnologische vuurvaste materialen. De ontwikkeling van synthetische vuurvaste materialen is de afgelopen twintig jaar zeer snel gegaan.
Synthetische vuurvaste grondstoffen zijn hoofdzakelijk magnesiumaluminiumspinel, synthetisch mulliet, zeewatermagnesiumoxide, synthetisch magnesiumcordieriet, gesinterd korund, aluminiumtitanaat, siliciumcarbide, enzovoort.
Geplaatst op: 19 mei 2023
