24 loại nguyên liệu chịu lửa phổ biến nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ

Cốt liệu chịu lửa và bột chịu lửa trong vật liệu đúc chịu lửa thường được gọi là nguyên liệu thô chính, phần còn lại được gọi là nguyên liệu thô thứ cấp.

Cốt liệu chịu lửa là phần +0.088mm hoặc +0.1mm của vật liệu chịu lửa đúc, là vật liệu chính trong cấu trúc của vật liệu chịu lửa đúc và đóng vai trò là bộ xương. Do đó, cốt liệu chịu lửa là một phần yếu tố quyết định các tính chất cơ lý và hiệu suất nhiệt độ cao của vật đúc. Nói chung, nguyên liệu thô cần thiết để chuẩn bị cốt liệu chịu lửa phải là nguyên liệu thô chất lượng cao, có cấu trúc dày đặc, độ hấp thụ nước thấp (thường dưới 5%), cường độ cao và hàm lượng tạp chất thấp.

Bột chịu lửa là thành phần nền của vật liệu chịu lửa đúc. Sau khi tác động ở nhiệt độ cao, nó có thể kết hợp hoặc xi măng cốt liệu chịu lửa, lấp đầy lỗ chân lông, đạt được sự đóng gói chặt chẽ, đảm bảo tính lưu động và ổn định thể tích của hỗn hợp, thúc đẩy quá trình thiêu kết và cải thiện mật độ, cường độ, hiệu suất nhiệt độ cao và hiệu suất dịch vụ của vật liệu ( cơ thể đúc được).

Bằng cách chọn các nguyên liệu thô có chất lượng khác nhau làm nguyên liệu thô chính để sản xuất vật liệu đúc chịu lửa, vật liệu đúc chịu lửa có các đặc tính khác nhau, nhiệt độ khác nhau và phạm vi sử dụng khác nhau có thể được tạo ra. Nói chung, nguyên liệu thô composite được sử dụng làm nguyên liệu thô chính của vật liệu đúc chịu lửa, có thể thu được vật liệu đúc chịu lửa có đặc tính toàn diện tốt và tuổi thọ dài.

Các nguyên liệu thô chính trong vật liệu đúc chịu lửa hiệu suất cao hiện đại đã sử dụng một số lượng lớn nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao, nguyên liệu thô đồng nhất, nguyên liệu thô nấu chảy bằng điện, nguyên liệu thô tổng hợp, nguyên liệu thô chuyển tiếp và bột siêu mịn cũng như carbon và vật liệu không tổng hợp. -nguyên liệu thô oxit, do đó hiệu suất của vật liệu đúc chịu lửa được cải thiện rất nhiều, thậm chí còn hơn cả các sản phẩm chịu lửa được nung.

Hiệu suất của vật liệu đúc chịu lửa chủ yếu phụ thuộc vào nguyên liệu thô được sử dụng trong công thức, do đó nguyên liệu thô trong vật liệu đúc chịu lửa, đặc biệt là nguyên liệu thô chính, đóng vai trò quan trọng trong sản phẩm cuối cùng và được đặc biệt chú ý.

Alumina thiêu kết
Corundum thiêu kết, còn được gọi là alumina thiêu kết hoặc alumina bán nóng chảy, là clinker chịu lửa được làm từ alumina nung hoặc alumina công nghiệp, được nghiền thành quả bóng hoặc phôi và thiêu kết ở nhiệt độ cao 1750~1900 độ . Alumina thiêu kết chứa hơn 99% oxit nhôm chủ yếu bao gồm corundum tinh thể mịn đồng nhất được kết hợp trực tiếp. Hiệu suất khí dưới 3,0%, mật độ khối đạt 3,60% / mét khối, độ khúc xạ gần với điểm nóng chảy của corundum và có độ ổn định thể tích tốt và ổn định hóa học ở nhiệt độ cao. Nó không bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn của khí quyển khử, thủy tinh nóng chảy và kim loại lỏng, độ bền cơ học và khả năng chống mài mòn tốt ở nhiệt độ bình thường và nhiệt độ cao.

corundum hợp nhất
Corundum hợp nhất là một loại corundum tổng hợp được tạo ra bằng cách nấu chảy bột alumina nguyên chất trong lò điện nhiệt độ cao. Nó có đặc điểm là điểm nóng chảy cao, độ bền cơ học cao, khả năng chống sốc nhiệt tốt, chống xói mòn mạnh và hệ số giãn nở tuyến tính nhỏ. Corundum hợp nhất là nguyên liệu thô để sản xuất vật liệu chịu lửa đặc biệt cao cấp. Nó chủ yếu bao gồm corundum trắng hợp nhất, corundum nâu hợp nhất, corundum trắng phụ, v.v.

Corundum trắng hợp nhất
Corundum trắng hợp nhất là bột alumina nguyên chất làm nguyên liệu thô, sau khi nấu chảy ở nhiệt độ cao, có màu trắng. Quá trình nấu chảy corundum trắng về cơ bản là quá trình nấu chảy và kết tinh lại bột oxit nhôm công nghiệp, không có quá trình khử. Hàm lượng Al2O3 không dưới 9%, hàm lượng tạp chất rất nhỏ. Độ cứng nhỏ hơn một chút và độ dẻo dai thấp hơn một chút so với corundum màu nâu. Thường được sử dụng trong sản xuất dụng cụ mài mòn, gốm sứ đặc biệt và vật liệu chịu lửa cao cấp.

Corundum nâu hợp nhất
Corundum nâu hợp nhất được làm từ bauxite cao làm nguyên liệu chính và than cốc (antraxit), được nấu chảy bằng lò điện nhiệt độ cao trên 2000 độ. Corundum màu nâu nung chảy có kết cấu dày đặc và độ cứng cao, thường được sử dụng trong gốm sứ, đúc chính xác và vật liệu chịu lửa cao cấp.

corundum dưới trắng
Corundum Subwhite được điều chế bằng cách nấu chảy điện bauxite siêu cấp hoặc sơ cấp trong môi trường khử và các điều kiện được kiểm soát. Khi nấu chảy, chất khử (cacbon), chất lắng (mạt sắt) và chất khử cacbon (cặn sắt) được thêm vào. Vì thành phần hóa học và tính chất vật lý của nó gần với corundum trắng nên được gọi là corundum cận trắng. Mật độ khối của nó là trên 3,80g / cm3 và độ xốp biểu kiến ​​nhỏ hơn 4%, đây là vật liệu lý tưởng để sản xuất vật liệu chịu lửa và chống mài mòn cao cấp.

mulit
Mullite là vật liệu chịu lửa với 3Al2O3·2SiO2 là pha tinh thể chính. Có rất ít mullite tự nhiên và nó thường được tổng hợp bằng cách thiêu kết hoặc nấu chảy bằng điện. Mullite có đặc tính giãn nở đồng đều, ổn định sốc nhiệt tốt, điểm mềm cao khi chịu tải, giá trị rão nhỏ ở nhiệt độ cao, độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn hóa học tốt.

zircon corundum mullit
Zirconium corundum mullite được tổng hợp từ alumina, cao lanh và zircon công nghiệp bằng cách nghiền mịn, trộn đều, ép bán khô và nung ở 1600 ~ 1700 độ. Tăng hàm lượng zircon dẫn đến tăng nhiệt độ thiêu kết, giảm tổng độ co ngót và tăng độ xốp khép kín. Những phản ứng này dẫn đến mật độ và độ bền cao hơn của mullite zircon corundum thiêu kết và độ ổn định sốc nhiệt và khả năng chống xỉ tốt hơn.

Spinel nhôm magie
Spinel nhôm Magnesia được làm từ alumina công nghiệp và magie đốt nhẹ bằng cách thiêu kết ở nhiệt độ cao hoặc phản ứng tổng hợp điện. Công thức hóa học của Mgo-Al Spinel là MgO·Al2O3, trong đó hàm lượng MgO là 28,2% và hàm lượng Al2O3 là 71,8%. Nó có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn, chống ăn mòn, điểm nóng chảy cao, độ giãn nở nhiệt thấp, ứng suất nhiệt thấp, ổn định sốc nhiệt tốt, khả năng chống xói mòn xỉ kiềm mạnh và đặc tính cách điện tốt.

Sillimanite, andalusite, kyanit
Nói chung, nó còn thường được gọi là ba viên đá, công thức hóa học là Al203-Si02 và thành phần lý thuyết là Al2O3 63.1% và Si0236,9%. Sau khi nung nóng, chúng được biến đổi không thể đảo ngược thành mullite và quartzit, có ưu điểm là chống ăn mòn xỉ tốt, ổn định sốc nhiệt tốt và điểm làm mềm cao khi chịu tải. Các sản phẩm của nhóm kainite là nguyên liệu thô chịu lửa vô định hình chất lượng cao. Sillimanite và andalusite có thể được chế tạo trực tiếp thành gạch hoặc được sử dụng làm cốt liệu chịu lửa do sự thay đổi thể tích nhỏ trong quá trình nung. Khi đun nóng, độ giãn nở thể tích của kyanite lớn, chẳng hạn như chất giãn nở cho vật liệu chịu lửa vô định hình, có thể được sử dụng trực tiếp.

bôxit cao
Tài nguyên bauxite của Trung Quốc chủ yếu phân bố ở Sơn Tây, Hà Nam, Quảng Tây và Quý Châu. Clinker bauxite cao được nung ở nhiệt độ cao chủ yếu được sử dụng làm vật liệu chịu lửa có hàm lượng alumina cao, cũng có thể được sử dụng để sản xuất corundum nung chảy màu nâu, corundum gần trắng. Trong những năm gần đây, clinker bauxite đồng nhất được sản xuất tại Trung Quốc đã đạt được kết quả tốt trong ứng dụng vật liệu chịu lửa vô định hình vì tốc độ hấp thụ thấp và hiệu suất ổn định.

Đất sét mềm
Thành phần khoáng vật của đất sét mềm chủ yếu là kaolinite hoặc kaolinite polywater, trộn lẫn với các khoáng chất tạp chất khác, hàm lượng A1203 có thể từ 22% đến 38%, độ chịu lửa trung bình khoảng 1600 đô la, đất sét mềm chủ yếu là sét, hạt mịn, dễ cháy. phân tán trong nước nên độ dẻo và độ bám dính rất mạnh. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhựa, vật liệu đầm lầy, vật liệu bổ sung phun và bùn chịu lửa và vật liệu chịu lửa đáy thấp.

Clinker đất sét
Theo các nguyên liệu thô và phương pháp sản xuất khác nhau được sử dụng, clanhke đất sét nung có thể được chia thành hai loại: một là khối đất sét cứng trực tiếp trong lò rèn và đốt; Cách thứ hai là sử dụng cao lanh hoặc đất sét cứng, sau khi nghiền mịn, đồng nhất hóa, ép lọc khử nước, sấy khô và cuối cùng đốt trong lò nung, là clinker đất sét chất lượng cao. Pha khoáng chính của clinker đất sét cứng là mullite, chiếm 35% ~ 55%, tiếp theo là pha thủy tinh và cristobalite. Clinker đất sét là nguyên liệu chính của vật liệu chịu lửa silicat nhôm thông thường.

magnesit
Magnesit là nguyên liệu khoáng có tính kiềm tự nhiên với thành phần chính là magie cacbonat (MgC03). Nước ta có nguồn tài nguyên magnesit phong phú, chất lượng cao, trữ lượng lớn. Magnesit phân bố chủ yếu ở tỉnh Liêu Ninh. Magnesit chủ yếu được sử dụng để sản xuất magie thiêu kết, magie nung chảy và vật liệu chịu lửa cơ bản.

Magiê thiêu kết
Magiê thiêu kết là sản phẩm của magnesit thiêu kết hoàn toàn ở nhiệt độ 1600 ~ 1900 độ, và khoáng vật chính là magnesit khối. Hàm lượng MgO của magie chất lượng cao thường lớn hơn 95% và mật độ hạt không nhỏ hơn 3,30g / cm3, có hiệu suất xói mòn xỉ chống kiềm tuyệt vời. Magiê thiêu kết là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất vật liệu chịu lửa kiềm.

magiê hợp nhất
Magiê hợp nhất được tạo ra bằng cách nấu chảy magnesit đã chọn hoặc magie thiêu kết trong lò hồ quang điện ở nhiệt độ cao 2500 độ. So với magie thiêu kết, magiezit khối pha tinh thể chính có hạt thô và tiếp xúc trực tiếp, độ tinh khiết cao, cấu trúc dày đặc, khả năng chống xỉ kiềm mạnh và ổn định sốc nhiệt tốt. Nó là nguyên liệu thô tốt cho gạch không nung chứa carbon tiên tiến và vật liệu chịu lửa vô định hình.

cacbua silic
Cacbua silic thường được làm từ hỗn hợp than cốc và cát silic làm nguyên liệu chính bằng cách nấu chảy ở nhiệt độ cao của lò điện. -SiC(tinh thể lập phương) được hình thành ở nhiệt độ 1400-1800 độ và -SiC(tinh thể lục giác) được hình thành khi nhiệt độ cao hơn 18001. Cacbua silic có độ cứng cao, độ dẫn nhiệt cao, tốc độ giãn nở nhiệt thấp và khả năng chống xỉ trung tính và axit tuyệt vời. Phạm vi thành phần của cacbua silic thương mại là SiC90% ~ 99,5%, vật liệu chịu lửa đúc, chất độn phun, vật liệu đầm và nhựa thường sử dụng cacbua silic có độ tinh khiết cao.

Khói silic
Khói silic là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất các sản phẩm ferrosilicon và silicon. Bề ngoài là bột mịn màu trắng đến xám đen, hạt tròn, đường kính hạt thường là 0.02 ~ 0.45μm, diện tích bề mặt riêng khoảng 15 ~ 25m2 /g, mật độ khối là 0,15~0,25g/cm3, trong những năm gần đây, một số loại khói silic đã được sử dụng làm sản phẩm chính và không còn là sản phẩm phụ nữa. Nó có độ tinh khiết cao, màu trắng và thành phần ổn định. Các đặc tính lưu biến tốt đã được thể hiện trong việc ứng dụng vật liệu đúc phun.

than chì
Than chì được chia thành than chì nhân tạo và than chì tự nhiên. Than chì nhân tạo được chế tạo bằng cách nung than cốc dầu mỏ (nung nóng đến trên 2800 độ C) hoặc bằng quá trình điện cực than chì. Các tinh thể than chì tự nhiên có hình lục giác với sự đối xứng hình thoi. Thường có ba dạng: vô định hình, than chì dạng vảy và tinh thể nguyên chất. Than chì vô định hình (không có dạng) và than chì nhân tạo có tính lưu động tốt hơn than chì dạng vảy và than chì kết tinh trong các ứng dụng cho ăn có thể đúc và hạt dẻ.

sân bóng đá
Nhựa than đá có hàm lượng cặn cacbon cao hơn nhựa đường dầu mỏ, có thể cung cấp thành phần cacbon một cách hiệu quả cho vật liệu chịu lửa. Theo yêu cầu thiết kế công thức của vật liệu, nó có thể được sử dụng ở dạng bột mịn hoặc dạng hạt. Việc sử dụng màu xanh lam trong các ứng dụng vật liệu chịu lửa vô định hình vượt trội hơn so với các dạng cacbon khác (chẳng hạn như than chì) vì nhựa đường có nhiệt độ nóng chảy thấp và có thể được phủ các hạt, do đó cung cấp lớp bảo vệ tốt chống xói mòn xỉ.

Xi măng canxi aluminat
Phương pháp sản xuất xi măng alumina cao chính là phương pháp thiêu kết, đá vôi tinh khiết hơn là nguyên liệu canxi oxit để sản xuất tất cả các loại xi măng canxi aluminat, alumina thiêu kết được sử dụng để sản xuất xi măng aluminat canxi cao cấp và hàm lượng sắt thấp , bauxite silic thấp được sử dụng làm nguyên liệu thô alumina cho xi măng alumina cao cấp trung bình và thấp. Xi măng aluminat canxi nguyên chất hoặc xi măng có hàm lượng alumina cao là loại xi măng thủy lực quan trọng nhất được sử dụng để kết hợp vật liệu chịu lửa đúc và phun. Trong thi công lớp lót đúc chịu lửa, cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ nước và lượng nước bổ sung, cường độ và thời gian trộn, nhiệt độ và tốc độ gia nhiệt, trong đó nhiệt độ là thông số quan trọng nhất, ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành pha liên kết xi măng và xả nước trong giai đoạn làm nóng ban đầu.

silic sol
Silica sol là một loại keo nước được phân tán bằng các hạt silica, là chất lỏng màu trắng đục, hơi nhớt khi chạm vào và có bề mặt riêng cao. Silica sol có thể được kết dính bằng cách khử nước, thay đổi độ pH, thêm muối hoặc dung môi hữu cơ có thể trộn được với nước. Trong quá trình sấy khô, liên kết silicon-oxy (SI-0-Si) được hình thành trên bề mặt hạt do mất nước nhanh chóng, dẫn đến phản ứng trùng hợp và liên kết bên trong. Sự chuyển đổi silica sol từ dung dịch sang chất rắn được gọi là quá trình kết dính. Thường được sử dụng trong sơn, vật đúc, cấp liệu bơm, cấp liệu và phun.

Natri silicat
Silicat thường được sử dụng là natri silicat (Na2O·mSiO·nH2O), kali silicat và lithium silicat. Natri silicat khử nước thường trong suốt như thủy tinh và hòa tan trong nước nên còn được gọi là thủy tinh nước. Tỷ lệ mol của Si02/N~0 trong các sản phẩm công nghiệp (được gọi là mô đun thủy tinh nước) nằm trong khoảng từ 0.5 đến 4.0 và tỷ lệ mol của natri silicat cho vật liệu chịu lửa là 2,2 đến 3,35. Độ nhớt của dung dịch nước natri silicat bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ mol và nồng độ mol của nó và thay đổi đáng kể theo nhiệt độ. Natri silicat bị hydrat hóa trong dung dịch nước và dung dịch có tính kiềm. Tỷ lệ mol càng nhỏ thì quá trình hydrat hóa natri silicat càng rõ ràng và giá trị pH giảm khi tỷ lệ mol giảm. Phản ứng hydrat hóa natri silicat với tỷ lệ mol cao diễn ra chậm. Chất đóng rắn được lựa chọn cho vật liệu chịu lửa liên kết natri silicat phải được xác định theo ứng dụng của vật liệu chịu lửa. Các chất đóng rắn thường được sử dụng là natri fluosilicate, polyalumin clorua, photphat, natri photphat, polyalumin photphat, polymagie photphat, amoni pentaborat, glyoxal, axit xitric, axit tartaric, etyl axetat, v.v.

Axit photphoric và photphat
Bản thân axit photphoric không liên kết. Khi tiếp xúc với vật liệu chịu lửa, do phản ứng nhanh giữa hai chất này tạo ra photphat nên nó có đặc tính liên kết tốt. Các dạng photphat khác nhau có thể được sử dụng làm chất kết dính. Muối phổ biến nhất được sử dụng với vật liệu chịu lửa là nhôm photphat, được biết đến với khả năng hòa tan trong nước, độ bền liên kết và tính ổn định như một chất kết dính. Natri photphat trong vật liệu chịu lửa chủ yếu được sử dụng để đông tụ, khử polyme và làm chất liên kết để bổ sung phun kiềm. Natri polyphosphate thường được sử dụng làm chất khử nước trong vật đúc. Ngoài ra, natri photphat có thể phản ứng với các hợp chất kim loại kiềm thổ (như CaO và MgO) để tạo ra sự ngưng tụ. Dựa trên đặc tính này mà natri photphat được sử dụng để phun bổ sung kiềm magiê.

Rho - Al2O3
Rho Al2O3 là một alumina hoạt động, khác với Al2O3 kết tinh khác và là biến thể Al2O3 kết tinh kém nhất. Trong số các trạng thái tinh thể khác nhau của Al2O3, chỉ rho -Al2O3 có phản ứng hydrat hóa tự phát ở nhiệt độ phòng, và diaspore ngậm nước và boehmite sol có thể đóng vai trò liên kết và làm cứng. Rho -Al2O3 cuối cùng được chuyển thành chất chịu lửa - -Al2O3(corundum) tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Do đó, vật liệu đúc liên kết rho -Al2O3 có thể được coi là một loại vật liệu đúc tự liên kết chịu lửa, đóng vai trò liên kết và bản thân nó là một oxit chịu lửa cấp độ cao, với hiệu suất tuyệt vời rõ ràng.