Existuje mnoho druhov žiaruvzdorných surovín a rôzne metódy klasifikácie. Vo všeobecnosti existuje šesť kategórií.
Po prvé, podľa chemických zložiek klasifikácie žiaruvzdorných surovín
Dá sa rozdeliť na oxidové suroviny a neoxidové suroviny. S rozvojom modernej vedy a techniky sa niektoré organické zlúčeniny stali prekurzorovými materiálmi alebo pomocnými materiálmi pre vysokoúčinné ohňovzdorné suroviny.
Po druhé, podľa chemických zložiek klasifikácie žiaruvzdorných surovín
Podľa chemických vlastností možno ohňovzdorné suroviny rozdeliť na kyslé ohňovzdorné suroviny, ako je oxid kremičitý, zirkón atď.; neutrálne ohňovzdorné suroviny, ako je korund, bauxit (kyslý), mullit (kyslý), pyrit (alkalický), grafit atď.; alkalické ohňovzdorné suroviny, ako je magnézia, dolomitový piesok, magnéziovo-vápenatý piesok atď.
Tri, podľa klasifikácie funkcií výrobného procesu
Podľa ich úlohy v procese výroby žiaruvzdorných materiálov možno žiaruvzdorné suroviny rozdeliť na hlavné suroviny a pomocné suroviny.
Hlavnou surovinou je hlavné teleso žiaruvzdorného materiálu. Pomocné suroviny možno rozdeliť na spojivá a prísady. Funkciou spojiva je zabezpečiť dostatočnú pevnosť žiaruvzdorného telesa počas výrobného a použiteľného procesu. Bežne sa používa odpadová sulfitová buničina, asfalt, fenolová živica, hlinitanový cement, kremičitan sodný, kyselina fosforečná a fosfát, síran a niektoré z hlavných surovín samotné slúžia ako spojivá, ako napríklad viazaná hlina. Úlohou prísad je zlepšiť výrobný alebo stavebný proces žiaruvzdorných materiálov alebo posilniť niektoré vlastnosti žiaruvzdorných materiálov, ako napríklad stabilizátor, činidlo na redukciu vody, inhibítor, zmäkčovadlo, penidlo, dispergačné činidlo, expanzné činidlo, antioxidant atď.
Štyri, podľa povahy klasifikácie kyselín a zásad
Podľa kyselín a zásad možno žiaruvzdorné suroviny rozdeliť hlavne do nasledujúcich piatich kategórií.
(1) Kyslé suroviny
Hlavne kremičité suroviny, ako je kremeň, šupinatý kremeň, kremenec, chalcedón, rohovec, opál, kremenec, biely kremičitý piesok, kremelina, tieto kremičité suroviny obsahujú oxid kremičitý (SiO2) najmenej z viac ako 90 %, čisté suroviny obsahujú oxid kremičitý až do 99 %. Kremičité suroviny sú pri vysokých teplotách kyslé, v prítomnosti oxidov kovov alebo pri chemickom pôsobení sa spájajú do taviteľných kremičitanov. Preto, ak kremičitá surovina obsahuje malé množstvo oxidov kovov, vážne to ovplyvní jej tepelnú odolnosť.
(2) polokyslé suroviny
Ide prevažne o žiaruvzdorný íl. V minulosti bol íl uvádzaný ako kyslý materiál, čo v skutočnosti nie je vhodné. Kyslosť žiaruvzdorných surovín je založená na voľnom oxide kremičitom (SiO2) ako hlavnej zložke, pretože podľa chemického zloženia žiaruvzdorného ílu a kremičitých surovín je voľný oxid kremičitý v žiaruvzdornom íle oveľa nižší ako v kremičitých surovinách.
Keďže žiaruvzdorná hlina obsahuje 30 % až 45 % oxidu hlinitého a oxid hlinitý je zriedkavo vo voľnom stave, viazaný na oxid kremičitý za vzniku kaolinitu (Al2O3·2SiO2·2H2O), aj keď je nadbytok oxidu kremičitého malý, jeho úloha je veľmi malá. Preto sú kyslé vlastnosti žiaruvzdornej hliny oveľa slabšie ako u kremičitých surovín. Niektorí ľudia sa domnievajú, že žiaruvzdorná hlina sa pri vysokej teplote rozkladá na voľný kremičitan a voľný oxid hlinitý, ale nie nezmenený. Voľný kremičitan a voľný oxid hlinitý sa pri ďalšom zahrievaní zlúčia do kremeňa (3Al2O3·2SiO2). Kremeň má dobrú odolnosť voči kyselinám a alkalickej troske a v dôsledku zvýšenia zloženia oxidu hlinitého v žiaruvzdornej hline kyslé vlastnosti postupne slabnú a keď oxid hlinitý dosiahne 50 %, alkalické alebo neutrálne vlastnosti, najmä pri výrobe hlinených tehál pod vysokým tlakom, má vysokú hustotu, jemnú kompaktnosť, nízku pórovitosť a odolnosť voči alkalickej troske je silnejšia ako u oxidu kremičitého za podmienok vysokej teploty. Kremeň je tiež veľmi pomalý, čo sa týka jeho erozívnej schopnosti, preto považujeme za vhodné zaradiť žiaruvzdorný íl medzi polokyslé. Žiaruvzdorný íl je najzákladnejšou a najpoužívanejšou surovinou v žiaruvzdornom priemysle.
(3) neutrálne suroviny
Neutrálne suroviny sú hlavne chromit, grafit, karbid kremíka (umelý), ktoré za žiadnych teplotných podmienok nereagujú s kyslou ani alkalickou troskou. V súčasnosti sa v prírode vyskytujú dva takéto materiály, chromit a grafit. Okrem prírodného grafitu existuje aj umelý grafit, tieto neutrálne suroviny majú značnú odolnosť voči troske a sú najvhodnejšie pre alkalické žiaruvzdorné materiály a kyslé žiaruvzdorné izolácie.
(4) alkalické žiaruvzdorné suroviny
Hlavne magnezit (magnezit), dolomit, vápno, olivín, serpentín, vysokooxidové kyslíkaté suroviny (niekedy neutrálne), tieto suroviny majú silnú odolnosť voči alkalickej troske, väčšinou sa používajú v murárskych alkalických peciach, ale obzvlášť ľahko a kyslo chemicky reagujú s troskou a premieňajú sa na soľ.
(5) Špeciálne žiaruvzdorné materiály
Hlavne oxid zirkoničitý, oxid titaničitý, oxid berýlia, oxid céru, oxid tória, oxid ytria atď. Tieto suroviny majú rôzny stupeň odolnosti voči všetkým druhom trosky, ale pretože zdroj suroviny nie je veľký, nemožno ich použiť vo veľkom množstve žiaruvzdorných priemyselných odvetví a možno ich použiť iba za špeciálnych okolností, preto sa nazývajú špeciálne ohňovzdorné suroviny.
Päť, podľa generovania klasifikácie surovín
Podľa spôsobu výroby surovín ich možno rozdeliť na prírodné suroviny a syntetické suroviny.
(1) prírodné žiaruvzdorné suroviny
Prírodné minerálne suroviny sú stále hlavným zdrojom surovín. Minerály, ktoré sa vyskytujú v prírode, sa skladajú z prvkov, ktoré ich tvoria. V súčasnosti sa dokázalo, že celkové množstvo kyslíka, kremíka a hliníka, ktoré predstavujú tri prvky, predstavuje približne 90 % celkového množstva prvkov v kôre a oxidové, kremičité a hlinitokremičité minerály predstavujú zjavnú výhodu, ktorá spočíva v obrovských zásobách prírodných surovín.
Čína má bohaté zdroje žiaruvzdorných surovín a širokú škálu. Magnezit, bauxit, grafit a ďalšie zdroje možno nazvať tromi piliermi čínskych žiaruvzdorných surovín; magnezit a bauxit majú veľké zásoby a sú vysoko kvalitné; žiaruvzdorný íl vynikajúcej kvality, oxid kremičitý, dolomit, magnéziový dolomit, magnéziový olivín, serpentín, zirkón a ďalšie zdroje sú široko rozšírené.
Hlavné druhy prírodných surovín sú: oxid kremičitý, kremeň, diatomit, vosk, íl, bauxit, kyanitové minerálne suroviny, magnezit, dolomit, vápenec, magnezitový olivín, serpentín, mastenec, chloritan, zirkón, plagiozirkón, perlit, chrómové železo a prírodný grafit.
Po šieste, podľa chemického zloženia možno prírodné žiaruvzdorné suroviny rozdeliť na:
Kremičitý: ako napríklad kryštalický oxid kremičitý, kremičitý spevnený kremičitým pieskom atď.;
② polokremičitý (fylachit atď.)
③ Hlina: napríklad tvrdá hlina, mäkká hlina atď.; kombinácia hliny a ílového slinku
(4) Vysoký obsah hliníka: tiež známy ako nefrit, ako napríklad minerály s vysokým obsahom bauxitu a sillimanitu;
⑤ Horčík: magnezit;
⑥ Dolomit;
⑦ Chromit [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Zirkón (ZrO2·SiO2).
Prírodné suroviny zvyčajne obsahujú viac nečistôt, zloženie je nestabilné, výkon značne kolíše, len niekoľko surovín sa dá použiť priamo, väčšina z nich sa musí čistiť, triediť alebo dokonca kalcinovať, aby spĺňali výrobné požiadavky žiaruvzdorných materiálov.
(2) syntetické ohňovzdorné suroviny
Druhy prírodných minerálov používaných ako suroviny sú obmedzené a často nedokážu splniť požiadavky na vysoko kvalitné a technologicky vyspelé žiaruvzdorné materiály pre špeciálne požiadavky moderného priemyslu. Syntetické žiaruvzdorné suroviny dokážu plne dosiahnuť ľudské vopred navrhnuté chemické minerálne zloženie a štruktúru, ich textúra je čistá, štruktúra hustá, chemické zloženie sa ľahko kontroluje, takže kvalita je stabilná, možno z nich vyrobiť rôzne pokročilé žiaruvzdorné materiály a sú hlavnou surovinou pre moderné vysoko kvalifikované a technologicky vyspelé žiaruvzdorné materiály. Vývoj syntetických žiaruvzdorných materiálov je za posledných dvadsať rokov veľmi rýchly.
Syntetické žiaruvzdorné suroviny sú hlavne horčíkovo-hliníkový spinel, syntetický mullit, morská magnézia, syntetický horčíkový kordierit, spekaný korund, titaničitan hlinitý, karbid kremíka atď.
Čas uverejnenia: 19. mája 2023
