Care sunt cele șase materii prime cele mai frecvent utilizate pentru refractare?

Materiile prime refractare se referă la materialele necesare pentru producerea produselor refractare. Este baza pentru producerea materialelor refractare. Majoritatea materiilor prime refractare sunt minerale naturale (cum ar fi argila refractară, bauxită bogată, silice, minereu de crom, magnezit, dolomit, olivină de magneziu, zirconit, cianită, sillimanită, andaluzită etc.). Odată cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de performanță cuprinzătoare ale materialelor refractare, în producția de materiale refractare, materii prime industriale și materii prime sintetice sunt, de asemenea, din ce în ce mai utilizate (cum ar fi alumină industrială, mulit sintetic, fibre refractare artificiale, bile goale refractare artificiale etc. .). Calitatea și costul produselor refractare depind în mare măsură de selecția corectă și de utilizarea rațională a materiilor prime.
Materiile prime refractare în funcție de proprietățile chimice pot fi împărțite în materii prime refractare acide, materii prime refractare alcaline și materii prime refractare neutre; În funcție de sursă, pot fi împărțite în materii prime minerale naturale și materii prime sintetice; În circumstanțe normale, materiile prime pentru producția de materiale refractare sunt împărțite în materii prime principale și materii prime auxiliare.
Materiile prime pentru producerea produselor refractare, fie că sunt materii prime minerale naturale sau materii prime sintetice, trebuie să aibă o refractaritate suficient de mare din punct de vedere mineralogic pentru fabricarea produselor; Din punct de vedere al tehnologiei, ar trebui să poată îndeplini cerințele de bază ale tehnologiei; Din punct de vedere al performanței produsului realizat cu acesta, acesta ar trebui să poată îndeplini performanța produsului, în special cerințele de performanță la temperaturi înalte.
Materiile prime refractare sunt de obicei împărțite în materii prime refractare aluminiu-siliciu (siliceos, argilă, aluminiu bogat etc.), materii prime refractare alcaline, materii prime refractare pentru izolare termică și alte materii prime refractare.
În primul rând, materii prime silicioase
Datorită efectului de volum al variantelor de cuarț, cărămizile de silice sunt realizate și direct din silice, care este un termen general pentru cuarț gangue, cuarț, silex și gresie. Componenta principală a silicei este SiO2, iar celelalte sunt impurități. Materiile prime silicioase utilizate în refractare sunt moloz cristalin și silice cimentată.

În al doilea rând, materii prime de argilă
Argila refractară este principala materie primă pentru producția de materiale refractare din silicat de aluminiu, iar cerințele sale de refractare sunt mai mari de 1580 de grade C pentru toate tipurile de argilă tare, argilă moale (semi-moale) și șisturi argiloase, care sunt denumite în mod colectiv argilă de foc.
Argila naturală este de obicei un minereu de argilă, în principal caolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) ca componentă principală, adică silicat care conține apă ca corp principal și amestecat cu cuarț liber, pirit, rutil. și compuși organici formați dintr-un amestec. Majoritatea acestor minerale neomogene sunt dispersii compuse din particule mai mici de 1,2 μm în diametru.
În funcție de formarea diferită a argilei, poate fi împărțită în: argilă primară și argilă secundară. Argila primară se referă la formarea argilei după intemperii rocii părinte (cum ar fi feldspatul), care rămâne încă pe loc. Argila secundară, cunoscută și sub denumirea de argilă de deriva, este argila transferată în alte locuri și apoi depusă de argila originală în condiții dinamice naturale, cu dimensiunea particulelor fine, dispersie mare și plasticitate ridicată.
Argila refractară utilizată în industria refractară are în principal următoarele două categorii.
① Argila tare se caracterizează prin țesut dens, duritate mare, particule extrem de fine, apa nu este ușor de dispersat și plasticitatea este foarte scăzută. Astfel de argile sunt de obicei de culoare gri deschis, alb murdar sau gri. Fractură asemănătoare cochiliei, o anumită suprafață are un sentiment de netezime, ușor de spart în bucăți.
② Argila moale (semi-moale) este adesea blocată, țesut moale și plasticitate bună. Culoarea acestei argile variază foarte mult din cauza diferitelor tipuri și conținuturi de impurități. De la gri la gri închis la negru; Unele sunt violete, roșii palide sau albe.
În al treilea rând, materii prime bogate în aluminiu
(1) Bauxită
Bauxita este principala materie primă pentru producția de corindon maro, iar clincherul ridicat de aluminiu cu conținut de Al2O3 de 88%90% este principala materie primă a corindonului subalb. Producția de corindon alb, corindon dens și alte alumină ca materii prime. Bauxita este cunoscută și sub numele de bauxită sau bauxită bogată, principalele minerale sunt diasporele (Al2O3 H2O) și trihidratul (Al2O33H2O).

China are rezerve vaste de bauxită: este produsă din Shanxi, Hebei și Shandong la nord de râul Galben, prin Henan și Guangxi în centrul Chinei, până la Guizhou și Yunnan în sud-vest. În prezent, principalele zone producătoare de clincher bogat în bauxită sunt Shanxi, Henan și Guizhou. Există, de asemenea, câteva mine mai mici în curs de dezvoltare în Hunan. Principalele minerale ale bauxitei din China sunt hidrobauxita, boehmita, caolinitul și pirofilita, care pot fi împărțite în trei tipuri în funcție de compoziția sa minerală: de tip hidrobauxit-caolinit (DK); tip Boehmstone-caolinit (BK); Tip hidrobauxită-pirofilită (DP). În prezent, bauxita de tip DK este cea mai utilizată, clincherul de bauxită de tip DK este împărțit în S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ și așa mai departe în funcție de conținutul său de Al2O3.
(2) corindon sinterizat și corindon topit
Producția artificială de corindon este utilizarea de alumină industrială sau de bauxită bogată ca materie primă principală, topindu-se în cuptorul cu arc pentru a produce. În plus, alumina din plăci de corindon poate fi obținută prin metoda de sinterizare. Această metodă se bazează încă pe pulbere industrială de oxid de aluminiu ca materie primă principală, prin calcinare, măcinare fină, formare de bile și ardere. Această metodă este dificil de produs, dar produsul are o rezistență ridicată, o rezistență puternică la coroziune și o bună stabilitate la șoc termic. Așa-numitul „corindon sub-alb” este de fapt un corindon topit electric dens pe bază de bauxită ridicată, conținutul de Al2O3 este mai mare de 98%, porozitatea aparentă este mai mică de 4%; Este realizat din bauxită bogată prin electrotopire în atmosferă reducătoare și în condiții controlate. Cristalul de corindon este granular, în general 115mm; Principalele impurități sunt rutilul, titanatul de aluminiu și soluția sa solidă.

(3) Mullit
Mullitul este un material refractar cu faza cristalină 3Al2O32SiO2 ca componentă principală. Mullitul este împărțit în mulit natural și mulit sintetic. Mullitul natural este rar și este în general sintetic. Mullitul este stabil din punct de vedere chimic și insolubil în acid fluorhidric. Are proprietăți mecanice bune la temperatură ridicată și proprietăți termice la temperatură ridicată, astfel încât mullita sintetică și produsele sale au avantajele de densitate și puritate ridicate, rezistență structurală la temperatură ridicată, viteză scăzută de fluaj la temperatură ridicată, viteză scăzută de expansiune termică, rezistență puternică la eroziune chimică, termică. rezistenta la socuri si asa mai departe.
(4) minerale din grupul sillimanit
Mineralele din grupul Sillimanite includ cianită, andaluzită, sillimanită, cunoscută în mod obișnuit ca „trei pietre”. Compoziția chimică a celor trei pietre este aceeași, dar structura cristalului este diferită și este un cristal omogen. Încălzite la temperatură ridicată, sunt transformate în mulită, generând o cantitate mică de SiO2 topit, însoțită în același timp de expansiune în volum.

Datorită dimensiunii diferite a expansiunii de încălzire cu trei pietre, utilizarea sa directă nu este aceeași. Datorită modificării mici de volum a andaluzitei, fie că este folosită la fabricarea cărămizilor sau ca aditiv, este utilizată direct ca materie primă. Sillimanit și cianită sunt adesea adăugate la ingrediente sub formă de agenți de expansiune, în special pentru materialele refractare amorfe. Și folosite pentru a face cărămizi trebuie să fie clincher calcinat, în special cianita trebuie să fie material matur calcinat.
În al patrulea rând, materii prime refractare alcaline
4.1 Materia primă de magneziu
(1) magnezit
Există două tipuri principale de magnezit în China: magnezitul cristalin și magnezitul amorf. Magnezitul din China este distribuit în principal în provinciile Liaoning și Shandong, principala impuritate a magnezitului este talcul, există, de asemenea, unele magnezite cu conținut ridicat de CaO, urmate de dolomit mineral, magnezitul Chinei în funcție de compoziția chimică poate fi clasificat ca S, I, II , III, IV cinci clase, numai clasa S și I utilizată pentru calcinarea cărămizii de magnezit.
Magnezia de înaltă puritate este preparată prin flotație în două etape și calcinare în două etape. Magnezia de înaltă puritate preparată prin această metodă poate fi utilizată ca materie primă pentru a dezvolta o varietate de produse refractare de înaltă performanță.
(2) Alte minerale care conțin magneziu
Principala compoziție minerală a produselor de magneziu olivină din materialele refractare cu magneziu este olivina de magneziu (2MgO·SiO2) și magnezitul cubic (MgO). Acest produs se caracterizează prin rezistență puternică la oxidul de fier topit și o stabilitate mai bună la șoc termic decât cărămida obișnuită de magnezie. Principalele materii prime pentru producerea acestui produs sunt peridotita și serpentina.
4.2 Materii prime dolomitice
Dolomitul este o materie primă refractară compusă în principal din săruri duble de carbonat de magneziu (MgCO3) și carbonat de calciu (CaCO3). Formula sa chimică este CaMg(CO3)2 sau MgCO3 CaCO3, iar compoziția sa teoretică este CaO3 0,41%, MgO{2 1,87% și CO{2 47,72%. CaO/MgO=1.39, duritatea este 3,54.
Dolomitul din China este bogat în materii prime, larg distribuit și relativ pur. Există rezerve abundente în zona Dashiqiao din provincia Liaoning. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan și alte provincii sunt bogate în resurse minerale. Corpul de minereu este adesea asociat cu calcar și magnezit.
5. Materii prime pentru produsele din zirconiu
(1) Piatră de zircon
Zirconul (ZrO2·SiO2 sau ZrSiO4) este principala materie primă pentru producția de produse cu zircon și produse cu zircon, iar originea zirconului în China este provincia Hainan. Se găsește în provincia Guangdong, regiunea autonomă Guangxi Zhuang, provincia Shandong, provincia Fujian și provincia Taiwan.
Compoziția teoretică a zirconului este ZrO2 67,01% și SiO{2 32,99%. Conține adesea TiCfe și alți urme de oxizi de pământuri rare, care, datorită prezenței acestor elemente, îl fac radioactiv în grade diferite. Prin urmare, atunci când se utilizează această materie primă pentru a produce produse, ar trebui să existe măsuri de protecție necesare.

Zirconul are o conductivitate termică scăzută de 3,72 W/(mK) la 201000 de grade. Coeficientul de expansiune al zirconului este, de asemenea, scăzut în comparație cu alte cristale, 4,6X10-6 grade la 1000 de grade, iar coeficientul de expansiune al cristalului său simplu în cele două direcții ale axei principale verticale și paralele (axa C) are o mare diferenta. Zirconul are o inerție chimică ridicată și este dificil să reacționeze cu acidul. Reacționează cu topitura de sticlă într-o măsură mai mică, este adesea folosită în metalurgie și refractare din industria sticlei.
(2) plagiozircon
Zirconul natural (ZrO2) este adesea neregulat, negru, maro, galben sau incolor. Există puține corpuri naturale de minereu de zircon înclinate în China. ZrO2 utilizat în industrie este o materie primă chimică, care este o pulbere albă sau gălbuie obținută prin metoda chimică din zircon (ZrO2·SiO2).
ZrO2 pur are trei forme cristaline la presiunea atmosferică: faze monoclinice, tetragonale și cubice de la temperatură scăzută la temperatură ridicată.
ZrO2 stabil, în funcție de gradul său de stabilitate, există puncte ZrO2 parțial stabile și puncte ZrO2 complet stabile, deoarece coeficientul de dilatare termică ZrO2 complet stabil este mai mare, stabilitatea sa la șoc termic nu este la fel de bună ca cea parțial stabilă, astfel că acesta din urmă este de obicei folosit la fabricarea ceramicii si a materialelor refractare de intarire.
(3) zirconiu desiliconizat
La fabricarea corindonului de zirconiu turnat (AZS) refractar în străinătate, pe lângă utilizarea concentratului de zircon, se adaugă o anumită cantitate de materii prime „zirconiu desiliconizat”, al cărei scop este: în primul rând, ajustarea și stabilizarea formulei. ; Al doilea este de a îmbunătăți și optimiza performanța produsului.
(4) mullit de corindon de zirconiu
Materiile prime originale sunt alumina industrială, caolinul și zirconitul, care sunt măcinate fin și amestecate uniform, minge de presiune semi-uscate și calcinate la 3001700 de grade pentru a produce acest material. Rezultatele arată că creșterea conținutului de zircon duce la creșterea temperaturii de sinterizare, la scăderea contracției totale și la creșterea porozității închise. Aceste reacții fac ca mulitul de corindon de zircon sinterizat să aibă densitate și rezistență mai mare și o stabilitate mai bună la șocuri termice.

6. Materii prime pentru produsele din crom
Una dintre principalele materii prime pentru producția de refractare cu crom (cărămidă crom, cărămidă crom magnezie, cărămidă crom magnezie) este minereul de crom sau cromit. Cromitul este un amestec de o varietate de minerale, deoarece compoziția sa minerală fluctuează foarte mult, în ceea ce privește compoziția chimică și modificarea proprietăților fizice este, de asemenea, mare. Este de obicei compus din minerale gangue cu granule cromice. Aceste minerale gangue sunt de obicei silicați de magneziu, cum ar fi serpentina, olivina de magneziu și olivina. Pe lângă Cr2O3 în cromit, mai există și Al2O3, Fe2O3 și MgO, cromit general, datorită prezenței magneziului și fierului, adesea exprimate ca (Mg, Fe) Cr2O3.
Cele de mai sus sunt materii prime refractare utilizate în mod obișnuit, odată cu inovația tehnologiei refractare, tipurile de materii prime sunt mai diverse, mai ales în ultimii ani, din cauza problemelor de mediu și a unei serii de motive, cum ar fi resursele de minereu brut, și continuă să se dezvolte mai bine performanța materialelor sintetice artificiale și a resurselor de materii prime regenerabile mai ecologice (cum ar fi nitrura de ferosiliciu, Theron etc.).