Wat zijn de zes meest gebruikte grondstoffen voor vuurvaste materialen?

Vuurvaste grondstoffen verwijzen naar de materialen die nodig zijn voor de productie van vuurvaste producten. Het is de basis voor de productie van vuurvaste materialen. De meeste vuurvaste grondstoffen zijn natuurlijke mineralen (zoals vuurvaste klei, hoog bauxiet, silica, chroomerts, magnesiet, dolomiet, magnesiumolivijn, zirkoniet, kyaniet, sillimaniet, andalusiet, enz.). Met de voortdurende verbetering van de uitgebreide prestatie-eisen van vuurvaste materialen, worden bij de productie van vuurvaste materialen ook steeds vaker industriële grondstoffen en synthetische grondstoffen gebruikt (zoals industriële aluminiumoxide, synthetische mulliet, kunstmatige vuurvaste vezels, kunstmatige vuurvaste holle ballen, enz. .). De kwaliteit en kosten van vuurvaste producten hangen in grote mate af van de juiste selectie en rationeel gebruik van grondstoffen.
Vuurvaste grondstoffen volgens chemische eigenschappen kunnen worden onderverdeeld in zure vuurvaste grondstoffen, alkalische vuurvaste grondstoffen en neutrale vuurvaste grondstoffen; Volgens de bron kunnen worden onderverdeeld in natuurlijke minerale grondstoffen en synthetische grondstoffen; Onder normale omstandigheden zijn de grondstoffen voor de productie van vuurvaste materialen verdeeld in hoofdgrondstoffen en hulpgrondstoffen.
Grondstoffen voor de productie van vuurvaste producten, of het nu gaat om natuurlijke minerale grondstoffen of synthetische grondstoffen, moeten vanuit mineralogisch oogpunt een voldoende hoge vuurvastheid hebben voor de productie van producten; Vanuit technologisch oogpunt zou het in staat moeten zijn om aan de basisvereisten van de technologie te voldoen; Vanuit het oogpunt van de prestaties van het ermee gemaakte product, zou het in staat moeten zijn om aan de prestaties van het product te voldoen, vooral aan de eisen van prestaties bij hoge temperaturen.
Vuurvaste grondstoffen worden gewoonlijk onderverdeeld in aluminium-silicium vuurvaste grondstoffen (kiezelhoudend, klei, hoog aluminium, enz.), alkalische vuurvaste grondstoffen, vuurvaste grondstoffen voor thermische isolatie en andere vuurvaste grondstoffen.
Ten eerste, kiezelhoudende grondstoffen
Vanwege het volume-effect van kwartsvarianten worden silicabakstenen ook rechtstreeks uit silica gemaakt, wat een algemene term is voor gangsteenkwarts, kwartsiet, vuursteen en zandsteen. Het hoofdbestanddeel van silica is SiO2 en de andere zijn onzuiverheden. De kiezelhoudende grondstoffen die in vuurvaste materialen worden gebruikt, zijn kristallijn puin en gecementeerd silica.

Ten tweede, klei-grondstoffen
Vuurvaste klei is de belangrijkste grondstof voor de productie van vuurvaste materialen van aluminiumsilicaat en de vuurvastheidseisen ervan zijn hoger dan 1580 graden C van alle soorten harde klei, zachte (halfzachte) klei en kleischalie, die gezamenlijk vuurvaste klei worden genoemd.
Natuurlijke chamotte is meestal een kleierts, voornamelijk kaoliniet (Al2O3 2SiO2 2H2O) als hoofdbestanddeel, dat wil zeggen waterhoudend silicaat als hoofdbestanddeel, en gemengd met vrij kwarts, pyriet, rutiel en organische verbindingen bestaande uit een mengsel. De meeste van deze niet-homogene mineralen zijn dispersies die zijn samengesteld uit deeltjes met een diameter kleiner dan 1,2 μm.
Volgens de verschillende vorming van klei, kan worden onderverdeeld in: primaire klei en secundaire klei. Primaire klei verwijst naar de vorming van klei na verwering van het moedergesteente (zoals veldspaat), dat nog steeds op zijn plaats blijft. Secundaire klei, ook bekend als drijfklei, is de klei die naar andere plaatsen wordt overgebracht en vervolgens door de oorspronkelijke klei wordt afgezet onder natuurlijke dynamische omstandigheden, met een fijne deeltjesgrootte, grote dispersie en hoge plasticiteit.
De vuurvaste klei die in de vuurvaste industrie wordt gebruikt, bestaat hoofdzakelijk uit de volgende twee categorieën.
① Harde klei wordt gekenmerkt door dicht weefsel, grote hardheid, extreem fijne deeltjes, water is niet gemakkelijk te verspreiden en de plasticiteit is zeer laag. Dergelijke kleisoorten zien er gewoonlijk lichtgrijs, gebroken wit of grijs uit. Schelpachtige breuk, sommige oppervlakken hebben een gevoel van gladheid en zijn gemakkelijk in stukken te breken.
② Zachte (halfzachte) klei is vaak hoekig, zacht weefsel en goede plasticiteit. De kleur van deze klei varieert sterk vanwege de verschillende soorten en gehalten aan onzuiverheden. Van grijs tot donkergrijs tot zwart; Sommige zijn paars, lichtrood of wit.
Ten derde, hoge aluminium grondstoffen
(1) Bauxiet
Bauxiet is de belangrijkste grondstof voor de productie van bruin korund, en hoge aluminiumklinker met een Al2O3-gehalte van 88% 90% is de belangrijkste grondstof van subwit korund. Productie van wit korund, dicht korund en ander aluminiumoxide als grondstof. Bauxiet wordt ook wel hoog bauxiet of bauxiet genoemd, de belangrijkste mineralen zijn diaspore (Al2O3 H2O) en trihydraat (Al2O33H2O).

China beschikt over enorme reserves aan bauxiet: het wordt geproduceerd van Shanxi, Hebei en Shandong ten noorden van de Gele Rivier, via Henan en Guangxi in centraal China, tot Guizhou en Yunnan in het zuidwesten. Momenteel zijn de belangrijkste productiegebieden van klinker met een hoog bauxietgehalte Shanxi, Henan en Guizhou. Er zijn ook enkele kleinere mijnen in ontwikkeling in Hunan. De belangrijkste bauxietmineralen in China zijn hydrobauxiet, boehmiet, kaoliniet en pyrofylliet, die afhankelijk van de minerale samenstelling in drie typen kunnen worden verdeeld: hydrobauxiet-kaoliniettype (DK); Boehmsteen-kaoliniet type (BK); Hydrobauxiet-pyrofylliet type (DP). Momenteel is bauxiet van het DK-type het meest gebruikte, bauxietklinker van het DK-type is verdeeld in S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ enzovoort, afhankelijk van het Al2O3-gehalte.
(2) gesinterd korund en gesmolten korund
Kunstmatige productie van korund is het gebruik van industriële aluminiumoxide of hoog bauxiet als de belangrijkste grondstof, die in de boogoven smelt om te produceren. Bovendien kan korundplaataluminiumoxide worden verkregen door middel van de sintermethode. Deze methode is nog steeds gebaseerd op industrieel aluminiumoxidepoeder als belangrijkste grondstof, door middel van calcineren, fijnmalen, kogelvorming en bakken. Deze methode is moeilijk te produceren technologie, maar het product heeft een hoge sterkte, sterke corrosieweerstand en goede thermische schokstabiliteit. Het zogenaamde "subwitte korund" is eigenlijk een dicht elektrisch gesmolten korund op basis van hoog bauxiet, het Al2O3-gehalte is groter dan 98%, de schijnbare porositeit is minder dan 4%; Het is gemaakt van hoog bauxiet door elektrosmelten onder reducerende atmosfeer en gecontroleerde omstandigheden. Korundkristal is korrelig, meestal 115 mm; De belangrijkste onzuiverheden zijn rutiel, aluminiumtitanaat en de vaste oplossing ervan.

(3) Mulliet
Mulliet is een vuurvast materiaal met de kristallijne fase 3Al2O32SiO2 als hoofdbestanddeel. Mulliet is onderverdeeld in natuurlijk mulliet en synthetisch mulliet. Natuurlijk mulliet is zeldzaam en is over het algemeen synthetisch. Mulliet is chemisch stabiel en onoplosbaar in fluorwaterstofzuur. Het heeft goede mechanische en thermische eigenschappen bij hoge temperaturen, dus het synthetische mulliet en zijn producten hebben de voordelen van hoge dichtheid en zuiverheid, structurele sterkte bij hoge temperaturen, lage kruipsnelheid bij hoge temperaturen, lage thermische uitzettingssnelheid, sterke chemische erosieweerstand, thermische schokbestendigheid enzovoort.
(4) mineralen uit de sillimanietgroep
Mineralen uit de Sillimanietgroep omvatten cyaniet, andalusiet, sillimaniet, algemeen bekend als "drie stenen". De chemische samenstelling van de drie stenen is hetzelfde, maar de kristalstructuur is anders en het is een homogeen kristal. Bij verhitting tot hoge temperatuur worden ze omgezet in mulliet, waarbij een kleine hoeveelheid gesmolten SiO2 ontstaat, terwijl dit gepaard gaat met volume-expansie.

Vanwege de verschillende afmetingen van de drie stenen verwarmingsuitbreidingen is het directe gebruik ervan niet hetzelfde. Door de kleine volumeverandering van andalusiet, of het nu wordt gebruikt voor het maken van bakstenen of als additief, wordt het direct als grondstof gebruikt. Sillimaniet en kyaniet worden vaak aan de ingrediënten toegevoegd in de vorm van expansiemiddelen, vooral voor amorfe vuurvaste materialen. En gebruikt om bakstenen te maken moet gecalcineerde klinker zijn, vooral kyaniet moet gecalcineerd volwassen materiaal zijn.
Ten vierde, alkalische vuurvaste grondstoffen
4.1 Magnesiumgrondstof
(1) magnesiet
Er zijn twee hoofdsoorten magnesiet in China: kristallijn magnesiet en amorf magnesiet. China's magnesiet wordt voornamelijk gedistribueerd in de provincies Liaoning en Shandong, de belangrijkste onzuiverheid van magnesiet is talk, er is ook wat magnesiet dat een hoog CaO bevat, gevolgd door het minerale dolomiet, het Chinese magnesiet kan volgens de chemische samenstelling worden geclassificeerd als S, I, II , III, IV vijf kwaliteiten, alleen S en I klasse gebruikt voor het calcineren van magnesietbaksteen.
Magnesiumoxide met hoge zuiverheid wordt bereid door tweestapsflotatie en tweestapscalcinatie. Het volgens deze methode bereide magnesiumoxide met hoge zuiverheid kan worden gebruikt als grondstof voor de ontwikkeling van een verscheidenheid aan hoogwaardige vuurvaste producten.
(2) Andere mineralen die magnesium bevatten
De belangrijkste minerale samenstelling van magnesiumolivijnproducten in magnesiumvuurvaste materialen is magnesiumolivijn (2MgO·SiO2) en kubisch magnesiet (MgO). Dit product wordt gekenmerkt door een sterke weerstand tegen gesmolten ijzeroxide en een betere thermische schokstabiliteit dan gewone magnesiumoxidebaksteen. De belangrijkste grondstoffen voor de productie van dit product zijn peridotiet en serpentijn.
4.2 Dolomitische grondstoffen
Dolomiet is een vuurvaste grondstof die voornamelijk bestaat uit dubbelzouten van magnesiumcarbonaat (MgCO3) en calciumcarbonaat (CaCO3). De chemische formule is CaMg(CO3)2 of MgCO3 CaCO3, en de theoretische samenstelling is CaO3 0.41%, MgO2 1.87% en CO2 47.72%. CaO/MgO=1.39, hardheid is 3,54.
Dolomiet in China is rijk aan grondstoffen, wijd verspreid en relatief zuiver. Er zijn overvloedige reserves in het Dashiqiao-gebied van de provincie Liaoning. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan en andere provincies zijn rijk aan minerale hulpbronnen. Het ertslichaam wordt vaak geassocieerd met kalksteen en magnesiet.
5. Grondstoffen voor zirkoniumproducten
(1) Zirkoonsteen
Zirkoon (ZrO2·SiO2 of ZrSiO4) is de belangrijkste grondstof voor de productie van zirkoonproducten en zirkoonproducten, en de oorsprong van zirkoon in China is de provincie Hainan. Het wordt gevonden in de provincie Guangdong, de autonome regio Guangxi Zhuang, de provincie Shandong, de provincie Fujian en de provincie Taiwan.
De theoretische samenstelling van zirkoon is ZrO2 67.01% en SiO2 32.99%. Het bevat vaak TiCfe en andere sporen van zeldzame aardoxiden, die het, vanwege de aanwezigheid van deze elementen, in verschillende mate radioactief maken. Daarom moeten er bij het gebruik van deze grondstof voor de productie van producten noodzakelijke beschermende maatregelen worden genomen.

Zirkoon heeft een lage thermische geleidbaarheid van 3,72 W/(mK) bij 201.000 graden. De uitzettingscoëfficiënt van zirkoon is ook laag vergeleken met andere kristallen, 4,6X10-6 graad bij 1000 graden, en de uitzettingscoëfficiënt van zijn enkele kristal in de twee richtingen van de verticale en evenwijdige hoofdas (C-as) heeft een groot verschil. Zirkoon heeft een hoge chemische inertheid en reageert moeilijk met zuur. Reageert in mindere mate met glassmelt; het wordt vaak gebruikt in de metallurgie en vuurvaste materialen in de glasindustrie.
(2) plagiozirkoon
Natuurlijk zirkoon (ZrO2) is vaak onregelmatig geklonterd, zwart, bruin, geel of kleurloos. Er zijn weinig natuurlijke, hellende zirkoonertslichamen in China. ZrO2 dat in de industrie wordt gebruikt, is een chemische grondstof, een wit of geelachtig poeder dat langs chemische weg wordt verkregen uit zirkoon (ZrO2·SiO2).
Zuiver ZrO2 heeft bij atmosferische druk drie kristalvormen: monokliene, tetragonale en kubieke fasen van lage tot hoge temperatuur.
Stabiel ZrO2, afhankelijk van de mate van stabiliteit, zijn er gedeeltelijk stabiele ZrO2- en volledig stabiele ZrO2-punten, omdat de volledig stabiele thermische uitzettingscoëfficiënt van ZrO2 groter is, de thermische schokstabiliteit niet zo goed is als de gedeeltelijk stabiele, dus de laatste is gewoonlijk gebruikt om keramiek en vuurvaste hardende materialen te maken.
(3) gedesiliconiseerd zirkonium
Bij de vervaardiging van vuurvast materiaal van gesmolten gegoten zirkoniumkorund (AZS) in het buitenland wordt, naast het gebruik van zirkoonconcentraat, een bepaalde hoeveelheid "gedesiliconiseerde zirkonium" -grondstoffen toegevoegd, met als doel: ten eerste het aanpassen en stabiliseren van de formule ; De tweede is het verbeteren en optimaliseren van de productprestaties.
(4) zirkoniumkorundmulliet
De originele grondstoffen zijn industriële aluminiumoxide, kaolien en zirkoniet, die fijngemalen en gelijkmatig gemengd worden, een semi-droge drukbal en gecalcineerd bij 300-1700 graden om dit materiaal te produceren. De resultaten laten zien dat een toenemend zirkoongehalte leidt tot een hogere sintertemperatuur, een afname van de totale krimp en een toenemende gesloten porositeit. Deze reacties zorgen ervoor dat gesinterd zirkoonkorundmulliet een hogere dichtheid en sterkte heeft en een betere stabiliteit tegen thermische schokken.

6. Grondstoffen voor chroomproducten
Een van de belangrijkste grondstoffen voor de productie van vuurvaste materialen van chroom (chroomsteen, chroommagnesiabaksteen, magnesiachroomsteen) is chroomerts of chromiet. Chromiet is een mengsel van verschillende mineralen, omdat de minerale samenstelling ervan sterk fluctueert, zowel qua chemische samenstelling als qua fysische eigenschappen is de verandering groot. Het bestaat meestal uit ganggesteentemineralen met chroomkorrels. Deze ganggesteentemineralen zijn meestal magnesiumsilicaten, zoals serpentijn, magnesiumolivijn en olivijn. In chromiet zit naast Cr2O3 ook Al2O3, Fe2O3 en MgO, algemeen chromiet, door de aanwezigheid van magnesium en ijzer, vaak uitgedrukt als (Mg, Fe) Cr2O3.
Bovenstaande zijn veelgebruikte vuurvaste grondstoffen, met de innovatie van vuurvaste technologie zijn de soorten grondstoffen diverser, vooral de afgelopen jaren, vanwege milieuproblemen en een reeks redenen, zoals ruwe ertsbronnen, en blijven ze zich beter ontwikkelen prestaties van kunstmatige synthetische materialen en milieuvriendelijkere hernieuwbare grondstoffen (zoals ferrosiliciumnitride, Theron, enz.).