⑴ 耐火材料的常見原料有哪些呀
耐火原料是指生產耐火製品所必需的材料。它是耐火材料生產的基礎。耐火原料多為天然礦物(如耐火粘土、鋁礬土、硅石、鉻鐵礦、菱鎂礦、白雲石、鎂橄欖石、鋯石、藍晶石、硅線石、紅柱石等。).隨著耐火材料綜合性能要求的不斷提高，工業原料和合成原料(如工業氧化鋁、合成莫來石、人造耐火纖維、人造耐火空心球等。)越來越多地用於生產耐火材料。耐火材料產品的質量和成本在很大程度上取決於原材料的正確選擇和合理使用。耐火材料按化學性質可分為酸性耐火材料、鹼性耐火材料和中性耐火材料；按來源可分為天然礦物原料和合成原料；人們通常把生產耐火材料的原料分為主原料和輔助原料。用於生產耐火製品的原料，無論是天然礦物原料還是合成原料，從礦物學的角度來看，都必須具有產品足夠高的耐火性能；從技術角度看，應能滿足技術的基本要求；從性能上看，用它製成的產品應該能夠滿足產品性能的要求，尤其是高溫性能。一般耐火材料分為鋁硅耐火材料(二氧化硅、粘土、高鋁等。)、鹼性耐火材料、隔熱耐火材料和其他耐火材料。1.硅質原料由於應時變體的體積效應，硅磚也是直接由硅石製成，硅石是脈狀應時、石英岩、燧石和砂岩的總稱。二氧化硅的主要成分是二氧化硅，其餘為雜質。用於耐火材料的硅石原料包括結晶碎石和膠結硅石。表1耐火材料用二氧化硅的分類和特性二、粘土原料耐火粘土是生產硅鋁酸鹽耐火材料的主要原料。耐火溫度高於1580℃的各種硬粘土、軟(半軟)粘土、粘土質頁岩統稱為耐火粘土。天然耐火粘土通常是粘土礦物的混合物，主要以高嶺石(Al2O32SiO22H2O)為主要成分，即以水合硅酸鹽為主要成分，混有游離應時、黃鐵礦、金紅石和有機質。這種非單一礦物大部分是由直徑小於1.2μm的顆粒組成的分散體。根據粘土形成條件的不同，可分為原生粘土和次生粘土。原生粘土是指母岩(如長石)風化形成的粘土，至今仍留在原地。次生粘土又稱殘積粘土，是在自然動力條件下，由原生粘土轉移到其他地方，然後沉積下來的粘土。它的粒度細，分散度大，可塑性高。用於耐火材料工業的耐火粘土主要分為以下兩類。①硬粘土的特點是結構緻密，硬度高，顆粒極細，在水中不易分散，可塑性低。這種粘土的外觀通常是淺灰色、灰白色或灰色。貝殼狀骨折，有的表面有滑膩感，容易風化破碎。②軟(半軟)粘土常為土塊狀，組織柔軟，可塑性好。由於雜質的種類和含量不同，這種粘土的顏色差異很姿枯大。從灰色、深灰色到黑色；有些是紫色、紅色或白色。三。高鋁原料(1)鋁土礦鋁礬土是生產棕剛玉的主要原料，Al2O3含量為88%~90%的高鋁熟料是生產亞白剛玉的主要原料。氧化鋁是生產白剛玉和緻密剛玉的原料。鋁土礦又稱鋁土礦或鋁土礦，主要礦物為一水硬鋁石(al2o3·H2O)和三水鋁石(al2o3·3H2O)。中國的鋁土礦儲量極其豐富:產地從山西、河北、山東到黃河以北，中間經過河南、廣西，西南到貴州、雲南。目前鋁土礦熟料的主要產地有山西、河南、貴州。湖南還有一些正在開發的小煤礦。我國鋁土礦的主要礦物為勃姆石、勃姆石、高嶺石和葉蠟石，按其礦物組成可分為三種類型:勃姆石-高嶺石型(DK)；勃姆石-高嶺石型(BK)；一水硬鋁石-葉蠟石型(DP)。目前應用最廣泛的是DK型鋁土礦，DK型鋁土礦熟料按其Al2O3含量分卜冊沖為S、_、_A、_B、_等。(2)燒型殲結剛玉和電熔剛玉人造剛玉是以工業氧化鋁或高鋁礬土為主要原料，在電弧爐中熔融而成。此外，剛玉板狀氧化鋁可以通過燒結制備。這種方法仍然是以工業氧化鋁粉為主要原料，經過煅燒、細磨、造球、燒制而成。這種方法生產技術難度大，但產品強度高，耐腐蝕性強，熱震穩定性好。所謂「亞白剛玉」，其實是以高鋁為主的緻密電熔剛玉，Al2O3含量大於98%，顯氣孔率小於4%。它由高鋁礬土在還原氣氛和受控條件下通過電熔製成。剛玉晶體呈顆粒狀，一般為1～15mm；主要雜質為金紅石、鈦酸鋁及其固溶體。(3)莫來石莫來石是以3al2o3·2SiO2晶相為主要成分的耐火原料。莫來石分為天然莫來石和合成莫來石。天然莫來石很少，一般都是人工合成的。莫來石化學性質穩定，不溶於氫氟酸。它在高溫下具有良好的機械和熱性能。因此，合成莫來石及其製品具有緻密度高、純度高、高溫結構強度高、高溫蠕變率低、熱膨脹系數小、抗化學腐蝕和抗熱震性強等優點。(4)硅線石礦物硅線石礦物有藍晶石、紅柱石和硅線石，俗稱「三石」。三種石頭化學成分相同，但晶體結構不同，屬於類質同晶。當加熱到高溫時，它們都轉化為莫來石，形成少量的熔融SiO2，並伴有體積膨脹。由於三種石材的熱膨脹不同，它們的直接利用程度也不同。由於紅柱石體積變化小，無論是用來制磚還是作為添加劑，都是直接使用原料。硅線石和藍晶石常以膨脹劑的形式加入配料中，尤其是不定型耐火材料。用來制磚，就要煅燒熟料，尤其是藍晶石。四。鹼性耐火原料4.1鎂原料(1)菱鎂礦中國的菱鎂礦主要有兩種:結晶菱鎂礦和無定形菱鎂礦。中國的菱鎂礦主要分布在遼寧和山東省。菱鎂礦的主要雜質是滑石，部分菱鎂礦CaO含量高，其次是白雲石。我國菱鎂礦按化學成分可分為S、_、_、_、_五個等級，只有S級和I級用於煅燒磚用鎂砂。採用兩步浮選和兩步煅燒法制備高純氧化鎂。以該方法制備的高純氧化鎂為原料，可開發多種高性能耐火製品。(2)其他含鎂礦物鎂質耐火材料中鎂橄欖石製品的主要礦物成分是鎂橄欖石(2MgOSiO2)和方鎂石(MgO)。該產品的特點是抗熔融氧化鐵能力強，熱震穩定性優於普通鎂磚。生產該產品的主要原料是橄欖岩和蛇紋石。4.2白雲石原料白雲石是一種耐火原料，主要成分為碳酸鎂(MgCO3)和碳酸鈣(CaCO3)。其化學式為CaMg(CO3)2或MgCO3CaCO3，理論組成為CaO30.41%，MgO21.87%，CO247。72%.CaO/MgO=1.39，硬度3.54。中國的白雲石原料豐富，分布廣泛，純度相對較高。遼寧大石橋地區儲量豐富。山東、湖北、陝西、廣西、甘肅、江西、安徽、四川、雲南、湖南等省礦產資源豐富。該礦體常與石灰岩和菱鎂礦共生。5.鋯產品的原材料(1)鋯石鋯英石(ZrO2SiO2或ZrSiO4)是生產鋯製品和鋯英石製品的主要原料。中國鋯石的產地是海南省。廣東省、廣西壯族自治區、山東省、福建省和台灣省均有分布。鋯石的理論成分是ZrO267。01%和二氧化硅32。99%.常含有TiCfe等微量稀土氧化物，由於這些元素的存在，具有不同程度的放射性。因此，使用這種原料生產產品時，應採取必要的防護措施。鋯石的熱導率較低，在201000℃時為3.72W/(m.K)。與其他晶相相比，鋯石的膨脹系數也較低，1000℃時為4.6×10-6℃。其單晶在垂直和平行主軸(C軸)兩個方向上的膨脹系數差別很大。鋯英石是化學惰性的，難以與酸反應。它與玻璃熔體反應程度很小，在冶金和玻璃工業中常用作耐火材料。(2)斜鋯石天然斜鋯石(ZrO2)通常不規則，呈黑色、棕色、黃色或無色。我國天然斜鋯石礦體很少。工業上使用的ZrO2是一種化工原料，是由鋯石(ZrO2SiO2)經化學方法製成的白色或微黃色粉末。常壓下純ZrO2從低溫到高溫有三種晶型:單斜相、四方相和立方相。根據穩定的程度，穩定的ZrO2可分為部分穩定的ZrO2和完全穩定的ZrO2。由於熱膨脹系數大，完全穩定的ZrO2在熱震穩定性方面不如部分穩定的ZrO2，所以後者常用作陶瓷和耐火材料的增韌材料。(3)脫硅鋯在國外，除鋯英石精礦外，在電熔鋯剛玉(AZS)耐火材料的生產中，大多加入一定量的「脫硅鋯」原料。目的是調整和穩定配方；二是提高和優化產品性能。(4)鋯剛玉莫來石原料為工業氧化鋁、高嶺土和鋯英石，經細磨混合均勻，用半干法壓製成球，在3001700℃煅燒得到該材料。結果表明，增加鋯英石含量會提高燒結溫度，降低總收縮率，增加閉孔。這些反應使燒結的鋯剛玉莫來石具有更高的密度、強度和更好的抗熱震性。不及物動詞鉻產品的原材料鉻鐵礦或鉻鐵礦是生產鉻(鉻磚、鉻鎂磚、鎂鉻磚)耐火材料的主要原料之一。鉻鐵礦是多種礦物的混合物，因為其礦物成分波動很大，化學成分和物理性質差異很大。通常由含鉻粒的脈石礦物組成。這些脈石礦物通常是硅酸鎂，如蛇紋石、鎂橄欖石和橄欖石。鉻鐵礦中除Cr2O3外，還有Al2O3、Fe2O3和MgO。通常，由於鎂和鐵的存在，亞鉻酸鹽通常表示為(Mg，Fe)Cr2O3。