Refrakterler için en sık kullanılan altı hammadde nelerdir?
Refrakter hammaddeleri, refrakter ürünlerin üretimi için gerekli malzemeleri ifade eder. Refrakter malzemelerin üretiminin temelini oluşturur. Refrakter hammaddelerinin çoğu doğal minerallerdir (refrakter kil, yüksek boksit, silika, krom cevheri, manyezit, dolomit, magnezyum olivin, zirkonit, disten, sillimanit, andalusit vb. gibi). Refrakter malzemelerin kapsamlı performans gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle birlikte, refrakter malzemelerin üretiminde endüstriyel hammaddeler ve sentetik hammaddeler de giderek daha fazla kullanılmaktadır (endüstriyel alümina, sentetik mulit, yapay refrakter elyaflar, yapay refrakter içi boş toplar vb. gibi). .). Refrakter ürünlerin kalitesi ve maliyeti büyük ölçüde hammaddelerin doğru seçimine ve rasyonel kullanımına bağlıdır.
Refrakter hammaddeler kimyasal özelliklerine göre asit refrakter hammaddelere, alkali refrakter hammaddelere ve nötr refrakter hammaddelere ayrılabilir; Kaynağa göre doğal mineral hammaddeler ve sentetik hammaddeler olarak ikiye ayrılabilir; Normal şartlarda refrakter malzeme üretimi için kullanılan hammaddeler ana hammaddeler ve yardımcı hammaddeler olarak ikiye ayrılır.
Refrakter ürünlerin üretimine yönelik hammaddeler, ister doğal mineral hammaddeler, ister sentetik hammaddeler olsun, ürünlerin üretimi için mineralojik açıdan yeterince yüksek bir refrakterliğe sahip olmalıdır; Teknoloji açısından bakıldığında teknolojinin temel gereksinimlerini karşılayabilmeli; Onunla yapılan ürünün performansı açısından bakıldığında, ürünün performansını, özellikle yüksek sıcaklık performansı gereksinimlerini karşılayabilmelidir.
Refrakter hammaddeler genellikle alüminyum-silikon refrakter hammaddelere (silisli, kil, yüksek alüminyum vb.), alkali refrakter hammaddelere, ısı yalıtımlı refrakter hammaddelere ve diğer refrakter hammaddelere ayrılır.
İlk olarak silisli hammaddeler
Kuvars çeşitlerinin hacim etkisi nedeniyle silika tuğlaları doğrudan gang kuvars, kuvarsit, çakmaktaşı ve kumtaşı için genel bir terim olan silikadan da yapılır. Silikanın ana bileşeni SiO2'dir ve diğerleri safsızlıklardır. Refrakterlerde kullanılan silisli hammaddeler kristal moloz ve çimentolu silikadır.
İkincisi, kil hammaddeleri
Şamot, alüminyum silikat refrakterlerin üretimi için ana hammaddedir ve refrakterlik gereksinimleri, toplu olarak şamot olarak adlandırılan her türlü sert kil, yumuşak (yarı yumuşak) kil ve kil şistinin 1580 derece C'den daha yüksektir.
Doğal şamot genellikle ana bileşeni olarak kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) olmak üzere genellikle kil cevheri, yani ana gövde olarak su içeren silikattır ve serbest kuvars, pirit, rutil ile karıştırılmıştır. ve bir karışımdan oluşan organik bileşikler. Bu homojen olmayan minerallerin çoğu, çapı 1,2μm'den küçük parçacıklardan oluşan dispersiyonlardır.
Kilin farklı oluşumuna göre ikiye ayrılabilir: birincil kil ve ikincil kil. Birincil kil, hala yerinde kalan ana kayanın (feldispat gibi) hava koşullarından etkilenmesinden sonra kil oluşumunu ifade eder. Sürüklenen kil olarak da bilinen ikincil kil, ince parçacık boyutuna, büyük dispersiyona ve yüksek plastisiteye sahip, doğal dinamik koşullar altında başka yerlere aktarılan ve daha sonra orijinal kil tarafından biriktirilen kildir.
Refrakter endüstrisinde kullanılan refrakter kili temel olarak aşağıdaki iki kategoriye sahiptir.
① Sert kil, yoğun doku, büyük sertlik, son derece ince parçacıklar ile karakterize edilir, suyun dağılması kolay değildir ve plastisite çok düşüktür. Bu tür çamurlar genellikle açık gri, kirli beyaz veya gri renktedir. Kabuk benzeri kırılma, bazı yüzeylerin pürüzsüzlük hissi vardır, parçalara ayrılması kolaydır.
② Yumuşak (yarı yumuşak) kil genellikle blokludur, yumuşak dokuludur ve iyi plastikliğe sahiptir. Bu kilin rengi, yabancı maddelerin farklı türleri ve içerikleri nedeniyle büyük ölçüde değişir. Griden koyu griye, siyaha; Bazıları mor, soluk kırmızı veya beyazdır.
Üçüncüsü, yüksek alüminyum hammaddeleri
(1) Boksit
Boksit, kahverengi korindon üretiminin ana hammaddesidir ve %88%90 Al2O3 içeriğine sahip yüksek alüminyum klinker, yarı beyaz korundumun ana hammaddesidir. Hammadde olarak beyaz korindon, yoğun korindon ve diğer alümina üretimi. Boksit aynı zamanda yüksek boksit veya boksit olarak da bilinir, ana mineraller diaspor (Al2O3 H2O) ve trihidrattır (Al2O33H2O).
Çin'in geniş boksit rezervleri var: Sarı Nehir'in kuzeyindeki Shanxi, Hebei ve Shandong'dan, Çin'in merkezindeki Henan ve Guangxi üzerinden güneybatıdaki Guizhou ve Yunnan'a kadar üretiliyor. Şu anda yüksek boksit klinkerinin ana üretim alanları Shanxi, Henan ve Guizhou'dur. Hunan'da geliştirilmekte olan bazı küçük madenler de var. Çin'deki boksitin ana mineralleri, mineral bileşimine göre üç türe ayrılabilen hidroboksit, boehmit, kaolinit ve pirofillittir: hidroboksit-kaolinit türü (DK); Boehmstone-kaolinit tipi (BK); Hidroboksit-pirofillit tipi (DP). Şu anda DK tipi boksit en yaygın kullanılanıdır, DK tipi boksit klinkeri Al2O3 içeriğine göre S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ ve benzeri olarak ayrılır.
(2) sinterlenmiş korindon ve kaynaşmış korindon
Korindonun yapay üretimi, endüstriyel alümina veya yüksek boksitin ana hammadde olarak kullanılması ve ark ocağında eritilmesidir. Ayrıca sinterleme yöntemiyle korindon levha alümina elde edilebilmektedir. Bu yöntem hala kalsinasyon, ince öğütme, top oluşumu ve ateşleme yoluyla ana hammadde olarak endüstriyel alüminyum oksit tozuna dayanmaktadır. Bu yöntemin üretilmesi zor bir teknolojidir, ancak ürün yüksek mukavemete, güçlü korozyon direncine ve iyi termal şok stabilitesine sahiptir. "Alt-beyaz korundum" olarak adlandırılan korindon aslında yüksek boksite dayalı, yoğun, elektrikle kaynaşmış bir korindondur, Al2O3 içeriği %98'den fazladır, görünür gözeneklilik %4'ten azdır; İndirgeyici atmosfer ve kontrollü koşullar altında elektroergitme yoluyla yüksek boksitten yapılır. Korindon kristali granülerdir, genellikle 115 mm'dir; Ana safsızlıklar rutil, alüminyum titanat ve katı çözeltisidir.
(3) Mullit
Mullit, ana bileşeni 3Al2O32SiO2 kristal fazı olan refrakter bir malzemedir. Mullit doğal müllit ve sentetik müllit olarak ikiye ayrılır. Doğal müllit nadirdir ve genellikle sentetiktir. Mullit kimyasal olarak stabildir ve hidroflorik asitte çözünmez. İyi yüksek sıcaklık mekanik ve yüksek sıcaklık termal özelliklerine sahiptir, bu nedenle sentetik mulit ve ürünleri, yüksek yoğunluk ve saflık, yüksek sıcaklık yapısal mukavemeti, düşük yüksek sıcaklık sürünme oranı, düşük termal genleşme oranı, güçlü kimyasal erozyon direnci, termal avantajlara sahiptir. şok direnci vb.
(4) sillimanit grubu mineralleri
Sillimanit grubu mineralleri arasında yaygın olarak "üç taş" olarak bilinen siyanit, andalusit, sillimanit bulunur. Üç taşın kimyasal bileşimi aynıdır ancak kristal yapısı farklıdır ve homojen bir kristaldir. Yüksek sıcaklığa ısıtıldığında müllit haline dönüştürülür ve hacim genleşmesiyle birlikte az miktarda erimiş SiO2 üretilir.
Üç taşlı ısıtma genleşmesinin farklı boyutları nedeniyle doğrudan kullanımı aynı değildir. Andaluzit hacim değişiminin küçük olması nedeniyle ister tuğla yapımında ister katkı maddesi olarak kullanılsın doğrudan hammadde olarak kullanılır. Özellikle amorf refrakter malzemeler için sillimanit ve kiyanit genellikle genleşme maddeleri formunda bileşenlere eklenir. Tuğla yapmak için kullanılan kalsine klinker, özellikle kyanit kalsine edilmiş olgun malzeme olmalıdır.
Dördüncüsü, alkali refrakter hammaddeler
4.1 Magnezyum hammaddesi
(1) manyezit
Çin'de iki ana manyezit türü vardır: kristal manyezit ve amorf manyezit. Çin'in manyeziti esas olarak Liaoning ve Shandong eyaletlerinde dağıtılır, manyezitin ana safsızlığı talktır, ayrıca yüksek CaO içeren bir miktar manyezit vardır, bunu mineral dolomit takip eder, Çin'in manyeziti kimyasal bileşime göre S, I, II olarak sınıflandırılabilir. , III, IV beş kalite, manyezit tuğlanın kalsinasyonunda sadece S ve I kalite kullanılır.
Yüksek saflıkta magnezya, iki aşamalı flotasyon ve iki aşamalı kalsinasyonla hazırlanır. Bu yöntemle hazırlanan yüksek saflıkta magnezya, çeşitli yüksek performanslı refrakter ürünler geliştirmek için hammadde olarak kullanılabilir.
(2) Magnezyum içeren diğer mineraller
Magnezyum refrakter malzemelerdeki magnezyum olivin ürünlerinin ana mineral bileşimi magnezyum olivin (2MgO·SiO2) ve kübik manyezittir (MgO). Bu ürün, erimiş demir okside karşı güçlü direnç ve sıradan magnezya tuğlasından daha iyi termal şok stabilitesi ile karakterize edilir. Bu ürünün üretimi için ana hammaddeler peridotit ve serpantindir.
4.2 Dolomitik hammaddeler
Dolomit, esas olarak magnezyum karbonat (MgCO3) ve kalsiyum karbonatın (CaCO3) çift tuzlarından oluşan, refrakter bir hammaddedir. Kimyasal formülü CaMg(CO3)2 veya MgCO3 CaCO3'tür ve teorik bileşimi CaO3 0.41%, MgO2 1.87% ve CO2 47.72%'dir. CaO/MgO=1.39, sertlik 3.54'tür.
Çin'deki dolomit, hammadde bakımından zengindir, yaygın olarak dağıtılır ve nispeten saftır. Liaoning Eyaletinin Dashiqiao bölgesinde bol miktarda rezerv bulunmaktadır. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan ve diğer eyaletler maden kaynakları açısından zengindir. Cevher kütlesi genellikle kireçtaşı ve manyezit ile ilişkilidir.
5. Zirkonyum ürünleri için hammaddeler
(1) Zirkon taşı
Zirkon (ZrO2·SiO2 veya ZrSiO4), zirkon ürünleri ve zirkon ürünlerinin üretimi için ana hammaddedir ve Zirkon'un Çin'deki menşei Hainan Eyaletidir. Guangdong Eyaleti, Guangxi Zhuang Özerk Bölgesi, Shandong Eyaleti, Fujian Eyaleti ve Tayvan Eyaleti'nde bulunur.
Zirkon'un teorik bileşimi ZrO2 67.01% ve SiO2 32.99%'dur. Genellikle TiCfe ve diğer nadir toprak oksitlerini içerir; bu elementlerin varlığı nedeniyle onu değişen derecelerde radyoaktif hale getirir. Bu nedenle bu hammaddeyi ürün üretmek için kullanırken gerekli koruyucu önlemlerin alınması gerekir.
Zirkon 201000 derecede 3,72W/(mK) gibi düşük bir ısı iletkenliğine sahiptir. Zirkon'un genleşme katsayısı da diğer kristallerle karşılaştırıldığında düşük olup, 1000 derecede 4,6X10-6 derece olup, tek kristalinin dikey ve paralel ana eksenin (C ekseni) iki yönündeki genleşme katsayısı şu şekildedir: büyük bir fark. Zirkon yüksek kimyasal inertliğe sahiptir ve asitle reaksiyona girmesi zordur. Cam eriyiği ile daha az reaksiyona girer, metalurji ve cam endüstrisi refrakterlerinde sıklıkla kullanılır.
(2) plajozirkon
Doğal zirkon (ZrO2) genellikle düzensiz topaklı, siyah, kahverengi, sarı veya renksizdir. Çin'de az sayıda doğal eğimli zirkon cevheri kütlesi bulunmaktadır. Endüstride kullanılan ZrO2, zirkondan (ZrO2·SiO2) kimyasal yöntemle elde edilen beyaz veya sarımsı bir toz olan kimyasal bir hammaddedir.
Saf ZrO2'nin atmosferik basınçta üç kristal formu vardır: düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa kadar monoklinik, tetragonal ve kübik fazlar.
Kararlı ZrO2, kararlılık derecesine göre kısmen kararlı ZrO2 ve tamamen kararlı ZrO2 noktaları vardır, çünkü tamamen kararlı ZrO2 termal genleşme katsayısı daha büyüktür, termal şok stabilitesi kısmen kararlı olan kadar iyi değildir, bu nedenle ikincisi genellikle seramik ve refrakter sertleştirici malzemelerin yapımında kullanılır.
(3) silikonsuzlaştırılmış zirkonyum
Yurt dışında erimiş döküm zirkonyum korindon (AZS) refrakter imalatında zirkon konsantresi kullanımına ek olarak belirli miktarda "silikonsuz zirkonyum" hammaddesi de eklenir. Bunun amacı: öncelikle formülü ayarlamak ve stabilize etmek ; İkincisi ise ürün performansını iyileştirmek ve optimize etmektir.
(4) zirkonyum korindon mullit
Orijinal hammaddeler, ince öğütülmüş ve eşit şekilde karıştırılmış, yarı kuru basınç bilyalı ve bu malzemeyi üretmek için 3001700 derecede kalsine edilmiş endüstriyel alümina, kaolin ve zirkonittir. Sonuçlar zirkon içeriğinin artmasının sinterleme sıcaklığının artmasına, toplam büzülmenin azalmasına ve kapalı gözenekliliğin artmasına yol açtığını göstermektedir. Bu reaksiyonlar sinterlenmiş zirkon korindon mullitin daha yüksek yoğunluğa ve dayanıklılığa ve daha iyi termal şok direnci stabilitesine sahip olmasını sağlar.
6. Krom ürünleri için hammaddeler
Krom (krom tuğla, krom magnezya tuğla, magnezya krom tuğla) refrakterlerin üretimi için ana hammaddelerden biri krom cevheri veya kromittir. Kromit çeşitli minerallerin bir karışımıdır, çünkü mineral bileşimi büyük ölçüde dalgalanır, kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler açısından da değişim büyüktür. Genellikle krom taneli gang minerallerinden oluşur. Bu gang mineralleri genellikle serpantin, magnezyum olivin ve olivin gibi magnezyum silikatlardır. Kromit içerisinde Cr2O3'ün yanı sıra Al2O3, Fe2O3 ve MgO da bulunmaktadır, genel kromit, magnezyum ve demirin varlığından dolayı sıklıkla (Mg, Fe) Cr2O3 olarak ifade edilir.
Yukarıdakiler yaygın olarak kullanılan refrakter hammaddeleridir, refrakter teknolojisinin yeniliğiyle birlikte, özellikle son yıllarda çevre sorunları ve ham cevher kaynakları gibi bir dizi nedenden dolayı hammadde türleri daha çeşitlidir ve daha iyi gelişmeye devam etmektedir. yapay sentetik malzemelerin ve daha çevre dostu kaynak yenilenebilir hammaddelerin (ferrosilikon nitrür, Theron vb.) performansı.
