Има много видове огнеупорни суровини и различни методи за класификация. Като цяло има шест категории.
Първо, според класификацията на огнеупорните суровини по химични компоненти
Може да се раздели на оксидни суровини и неоксидни суровини. С развитието на съвременната наука и технологии, някои органични съединения са се превърнали в прекурсори или спомагателни материали за високоефективни огнеупорни суровини.
Второ, според класификацията на химичните компоненти на огнеупорните суровини
Според химичните характеристики, суровините за огнеустойчивост могат да бъдат разделени на киселинни суровини за огнеустойчивост, като силициев диоксид, циркон и др.; неутрални суровини за огнеустойчивост, като корунд, боксит (киселинен), мулит (киселинен), пирит (алкален), графит и др.; алкални суровини за огнеустойчивост, като магнезиев оксид, доломитов пясък, магнезиево-калциев пясък и др.
Три, според класификацията на функцията на производствения процес
Според ролята си в производствения процес на огнеупорни материали, огнеупорните суровини могат да бъдат разделени на основни суровини и спомагателни суровини.
Основната суровина е основното тяло на огнеупорния материал. Спомагателните суровини могат да бъдат разделени на свързващи вещества и добавки. Функцията на свързващото вещество е да осигури достатъчна здравина на огнеупорното тяло в процеса на производство и употреба. Най-често използвани са течни отпадъци от сулфитна пулпа, асфалт, фенолна смола, алуминатен цимент, натриев силикат, фосфорна киселина и фосфат, сулфат, а някои от основните суровини самите играят ролята на свързващи агенти, като например свързана глина. Ролята на добавките е да подобрят производствения или строителния процес на огнеупорните материали или да укрепят някои свойства на огнеупорните материали, като например стабилизатор, редуктор на водата, инхибитор, пластификатор, пенообразуващ агент, диспергатор, разширяващ агент, антиоксидант и др.
Четири, според естеството на киселинната и основната класификация
Според киселинността и основите, огнеупорните суровини могат да бъдат разделени основно на следните пет категории.
(1) Киселинни суровини
Основно силициеви суровини, като кварц, кваскварц, кварцит, халцедон, кремън, опал, кварцит, бял силициев пясък, диатомит, тези силициеви суровини съдържат силициев диоксид (SiO2) поне в повече от 90%, а чистите суровини съдържат силициев диоксид до над 99%. Силициевите суровини са киселинни при висока температура и химическа динамика, когато има метални оксиди или когато са в контакт с химическото действие, се комбинират и образуват топими силикати. Следователно, ако силициевата суровина съдържа малко количество метален оксид, това ще повлияе сериозно на нейната топлоустойчивост.
(2) полукисели суровини
Това е предимно огнеупорна глина. В предишната класификация глината е била посочена като киселинен материал, което всъщност не е уместно. Киселинността на огнеупорните суровини се основава на свободния силициев диоксид (SiO2) като основно вещество, тъй като според химичния състав на огнеупорната глина и силициевите суровини, свободният силициев диоксид в огнеупорната глина е много по-малко, отколкото в силициевите суровини.
Тъй като в огнеупорната глина обикновено има 30%~45% алуминиев оксид, а алуминиевият оксид рядко е в свободно състояние и е свързан със силициев диоксид, образувайки каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O), дори и да има малко излишно количество силициев диоксид, ролята му е много малка. Следователно, киселинните свойства на огнеупорната глина са много по-слаби от тези на силициевите суровини. Някои хора смятат, че при висока температура огнеупорната глина се разлага на свободен силикат и свободен алуминиев оксид, но не и непроменен. Свободният силикат и свободният алуминиев оксид ще се комбинират в кварц (3Al2O3·2SiO2), когато се нагряват непрекъснато. Кварцът има добра киселинна устойчивост на алкална шлака и поради увеличаването на състава на алуминиев оксид в огнеупорната глина, киселинното вещество постепенно отслабва. Когато алуминиевият оксид достигне 50%, алкалните или неутралните свойства са по-високи. Особено при тухли, изработени под високо налягане, те имат висока плътност, фина компактност, ниска порьозност и по-силна устойчивост на алкална шлака от силициевия диоксид при високи температури. Кварцът също е много бавен по отношение на ерозивността си, така че считаме за уместно огнеупорната глина да бъде класифицирана като полукиселинна. Огнеупорната глина е най-основната и широко използвана суровина в огнеупорната промишленост.
(3) неутрални суровини
Неутралните суровини са главно хромит, графит, силициев карбид (изкуствен), които при никакви температурни условия не реагират с киселинна или алкална шлака. В момента в природата съществуват два такива материала - хромит и графит. В допълнение към естествения графит, съществуват и изкуствени графити. Тези неутрални суровини имат значителна устойчивост на шлака и са най-подходящи за алкални огнеупорни материали и киселинни огнеупорни изолации.
(4) алкални огнеупорни суровини
Основно магнезит (магнезит), доломит, вар, оливин, серпентин, високоалуминиеви кислородни суровини (понякога неутрални), тези суровини имат силна устойчивост на алкална шлака, използвани най-вече в зидарските алкални пещи, но особено лесно реагират с киселинна шлака и се превръщат в сол.
(5) Специални огнеупорни материали
Основно цирконий, титанов оксид, берилиев оксид, цериев оксид, ториев оксид, итриев оксид и т.н. Тези суровини имат различна степен на устойчивост на всички видове шлака, но тъй като източникът на суровина не е голям, не могат да се използват в голям брой огнеупорни индустрии и могат да се използват само при специални обстоятелства, затова се наричат специални суровини за огнеупорна устойчивост.
Пет, според класификацията на генерираните суровини
Според производството на суровини, те могат да бъдат разделени на две категории: естествени суровини и синтетични суровини.
(1) естествени огнеупорни суровини
Природните минерални суровини все още са основният източник на суровини. Минералите, които се срещат в природата, са съставени от елементите, които ги изграждат. Понастоящем е доказано, че общото количество кислород, силиций и алуминий на трите елемента представлява около 90% от общото количество елементи в земната кора, а оксидните, силикатните и алумосиликатните минерали имат очевидни предимства, представляващи огромни запаси от природни суровини.
Китай разполага с богати и разнообразни огнеупорни суровини. Магнезит, боксит, графит и други ресурси могат да се нарекат трите стълба на китайските огнеупорни суровини; магнезит и боксит имат големи запаси и са висококачествени; висококачествени огнеупорни глини, силициев диоксид, доломит, магнезиев доломит, магнезиев оливин, серпентин, циркон и други ресурси са широко разпространени.
Основните разновидности на природните суровини са: силициев диоксид, кварц, диатомит, восък, глина, боксит, цианитови минерални суровини, магнезит, доломит, варовик, магнезитов оливин, серпентин, талк, хлорит, циркон, плагиоциркон, перлит, хромово желязо и естествен графит.
Шесто, според химичния състав, естествените огнеупорни суровини могат да бъдат разделени на:
Силициев: като кристален силициев диоксид, кварцов пясък, циментиран силициев диоксид и др.;
② полусилициеви (филахит и др.)
③ Глина: като твърда глина, мека глина и др.; Комбинация от глина и глинен клинкер
(4) Високо съдържание на алуминий: известен също като нефрит, като например високо съдържание на боксит, силиманит;
⑤ Магнезий: магнезит;
⑥ Доломит;
⑦ Хромит [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Циркон (ZrO2·SiO2).
Естествените суровини обикновено съдържат повече примеси, съставът е нестабилен, производителността варира значително, само няколко суровини могат да се използват директно, повечето от тях трябва да бъдат пречистени, сортирани или дори калцинирани, за да отговарят на производствените изисквания на огнеупорни материали.
(2) синтетични суровини за огнеустойчивост
Видовете естествени минерали, използвани за суровини, са ограничени и често не са в състояние да отговорят на изискванията за висококачествени и високотехнологични огнеупорни материали, специфични за съвременната индустрия. Синтетичните огнеупорни суровини могат да достигнат напълно предварително определения химичен минерален състав и структура, текстурата им е чиста, структурата е плътна, химичният състав е лесен за контролиране, така че качеството е стабилно. Възможно е да се произвеждат различни съвременни огнеупорни материали. Те са основната суровина за съвременни висококвалифицирани и високотехнологични огнеупорни материали. Развитието на синтетичните огнеупорни материали е много бързо през последните двадесет години.
Синтетичните огнеупорни суровини са главно магнезиево-алуминиев шпинел, синтетичен мулит, магнезиев оксид от морска вода, синтетичен магнезиев кордиерит, синтерован корунд, алуминиев титанат, силициев карбид и т.н.
Време на публикуване: 19 май 2023 г.
