Ποιες είναι οι έξι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες για πυρίμαχα υλικά;
Οι πυρίμαχες πρώτες ύλες αναφέρονται στα υλικά που είναι απαραίτητα για την παραγωγή πυρίμαχων προϊόντων. Αποτελεί τη βάση για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών. Οι περισσότερες από τις πυρίμαχες πρώτες ύλες είναι φυσικά ορυκτά (όπως πυρίμαχη άργιλος, υψηλός βωξίτης, πυρίτιο, μετάλλευμα χρωμίου, μαγνησίτης, δολομίτης, μαγνήσιο ολιβίνη, ζιρκονίτης, κυανίτης, σιλλιμανίτης, ανδαλουσίτης κ.λπ.). Με τη συνεχή βελτίωση των συνολικών απαιτήσεων απόδοσης των πυρίμαχων υλικών, στην παραγωγή πυρίμαχων υλικών, χρησιμοποιούνται επίσης όλο και περισσότερο βιομηχανικές πρώτες ύλες και συνθετικές πρώτες ύλες (όπως βιομηχανική αλουμίνα, συνθετικός μουλίτης, τεχνητές πυρίμαχες ίνες, τεχνητές πυρίμαχες κοίλες μπάλες κ. .). Η ποιότητα και το κόστος των πυρίμαχων προϊόντων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη σωστή επιλογή και την ορθολογική χρήση των πρώτων υλών.
Οι πυρίμαχες πρώτες ύλες σύμφωνα με τις χημικές ιδιότητες μπορούν να χωριστούν σε όξινες πυρίμαχες πρώτες ύλες, αλκαλικές πυρίμαχες πρώτες ύλες και ουδέτερες πυρίμαχες πρώτες ύλες. Σύμφωνα με την πηγή μπορεί να χωριστεί σε φυσικές ορυκτές πρώτες ύλες και συνθετικές πρώτες ύλες. Υπό κανονικές συνθήκες, οι πρώτες ύλες για την παραγωγή πυρίμαχων υλών χωρίζονται σε κύριες πρώτες ύλες και σε βοηθητικές πρώτες ύλες.
Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή πυρίμαχων προϊόντων, είτε φυσικές ορυκτές πρώτες ύλες είτε συνθετικές πρώτες ύλες, πρέπει να έχουν επαρκώς υψηλή πυρίμαχη ικανότητα από ορυκτολογική άποψη για την παραγωγή προϊόντων. Από την άποψη της τεχνολογίας, θα πρέπει να είναι σε θέση να ανταποκρίνεται στις βασικές απαιτήσεις της τεχνολογίας. Από την άποψη της απόδοσης του προϊόντος που κατασκευάζεται με αυτό, θα πρέπει να μπορεί να ανταποκρίνεται στις επιδόσεις του προϊόντος, ειδικά στις απαιτήσεις απόδοσης υψηλής θερμοκρασίας.
Οι πυρίμαχες πρώτες ύλες διακρίνονται συνήθως σε πυρίμαχες πρώτες ύλες αλουμινίου-πυριτίου (πυριτικό, πηλό, υψηλό αλουμίνιο κ.λπ.), αλκαλικές πυρίμαχες πρώτες ύλες, θερμομονωτικές πυρίμαχες πρώτες ύλες και άλλες πυρίμαχες πρώτες ύλες.
Πρώτον, πυριτικές πρώτες ύλες
Λόγω του φαινομένου όγκου των παραλλαγών χαλαζία, τα τούβλα πυριτίου κατασκευάζονται επίσης απευθείας από πυρίτιο, που είναι ένας γενικός όρος για τον χαλαζία, τον χαλαζίτη, τον πυριτόλιθο και τον ψαμμίτη. Το κύριο συστατικό του πυριτίου είναι το SiO2, και τα άλλα είναι ακαθαρσίες. Οι πυριτικές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στα πυρίμαχα είναι κρυσταλλικά μπάζα και τσιμεντωμένο πυρίτιο.
Δεύτερον, πρώτες ύλες αργίλου
Η πυρίμαχη είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών από πυριτικό αλουμίνιο και οι απαιτήσεις πυρίμαχης είναι υψηλότερες από 1580 βαθμούς C για όλα τα είδη σκληρού αργίλου, μαλακού (ημίμαλακου) πηλού και αργίλου σχιστόλιθου, που συλλογικά αναφέρονται ως πυρίμαχος.
Η φυσική πυρόπηγμα είναι συνήθως αργιλικό μετάλλευμα κυρίως καολινίτης (Al2O3 2SiO2 2H2O) ως κύριο συστατικό της, δηλαδή πυριτικό που περιέχει νερό ως κύριο σώμα και αναμεμειγμένο με ελεύθερο χαλαζία, πυρίτη, ρουτίλιο και οργανικές ενώσεις που αποτελούνται από ένα μείγμα. Τα περισσότερα από αυτά τα μη ομοιογενή ορυκτά είναι διασπορές που αποτελούνται από σωματίδια με διάμετρο μικρότερη από 1,2 μm.
Σύμφωνα με τον διαφορετικό σχηματισμό του αργίλου, μπορεί να χωριστεί σε: πρωτογενή και δευτερογενή άργιλο. Η πρωτογενής άργιλος αναφέρεται στο σχηματισμό αργίλου μετά την αποσάθρωση του μητρικού πετρώματος (όπως ο άστριος), ο οποίος παραμένει ακόμα στη θέση του. Ο δευτερογενής άργιλος, γνωστός και ως παρασυρόμενος πηλός, είναι ο πηλός που μεταφέρεται σε άλλα μέρη και στη συνέχεια εναποτίθεται από τον αρχικό άργιλο υπό φυσικές δυναμικές συνθήκες, με λεπτό μέγεθος σωματιδίων, μεγάλη διασπορά και υψηλή πλαστικότητα.
Ο πυρίμαχος πηλός που χρησιμοποιείται στην πυρίμαχη βιομηχανία έχει κυρίως τις ακόλουθες δύο κατηγορίες.
① Ο σκληρός πηλός χαρακτηρίζεται από πυκνό ιστό, μεγάλη σκληρότητα, εξαιρετικά λεπτά σωματίδια, το νερό δεν διασπείρεται εύκολα και η πλαστικότητα είναι πολύ χαμηλή. Τέτοιοι πηλοί έχουν συνήθως ανοιχτό γκρι, υπόλευκο ή γκρίζο στην όψη. Κάταγμα σαν κέλυφος, κάποια επιφάνεια έχει μια αίσθηση ομαλότητας, εύκολο να σπάσει σε κομμάτια.
② Ο μαλακός (ημι-μαλακός) πηλός είναι συχνά μπλοκαρισμένος, μαλακός ιστός και καλή πλαστικότητα. Το χρώμα αυτού του πηλού ποικίλλει πολύ λόγω των διαφορετικών τύπων και περιεχομένων ακαθαρσιών. Από γκρι σε σκούρο γκρι σε μαύρο. Μερικά είναι μωβ, ανοιχτό κόκκινο ή λευκό.
Τρίτον, υψηλής ποιότητας πρώτες ύλες αλουμινίου
(1) Βωξίτης
Ο βωξίτης είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή καφέ κορουνδίου και το υψηλό κλίνκερ αλουμινίου με περιεκτικότητα σε Al2O3 88%90% είναι η κύρια πρώτη ύλη για το υπόλευκο κορούνδιο. Παραγωγή λευκού κορούνδιου, πυκνού κορούνδιου και άλλης αλουμίνας ως πρώτης ύλης. Ο βωξίτης είναι επίσης γνωστός ως υψηλός βωξίτης ή βωξίτης, τα κύρια ορυκτά είναι η διασπορία (Al2O3 H2O) και το τριένυδρο (Al2O33H2O).
Η Κίνα έχει τεράστια αποθέματα βωξίτη: παράγεται από το Shanxi, το Hebei και το Shandong βόρεια του Κίτρινου Ποταμού, μέσω του Henan και του Guangxi στην κεντρική Κίνα, μέχρι το Guizhou και το Yunnan στα νοτιοδυτικά. Επί του παρόντος, οι κύριες περιοχές παραγωγής κλίνκερ υψηλής περιεκτικότητας σε βωξίτη είναι οι Shanxi, Henan και Guizhou. Υπάρχουν επίσης μερικά μικρότερα ορυχεία υπό ανάπτυξη στο Χουνάν. Τα κύρια ορυκτά του βωξίτη στην Κίνα είναι ο υδροβωξίτης, ο μποιμίτης, ο καολινίτης και ο πυροφυλλίτης, οι οποίοι μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους ανάλογα με τη σύστασή τους: υδροβωξίτης-καολινίτης (DK). Τύπος Boehmstone-καολινίτη (BK); Υδροβαξίτης-πυροφυλλίτης τύπου (DP). Επί του παρόντος, ο βωξίτης τύπου DK είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος, το κλίνκερ βωξίτη τύπου DK χωρίζεται σε S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ και ούτω καθεξής σύμφωνα με την περιεκτικότητά του σε Al2O3.
(2) πυροσυσσωματωμένο κορούνδιο και λιωμένο κορούνδιο
Η τεχνητή παραγωγή κορουνδίου είναι η χρήση βιομηχανικής αλουμίνας ή υψηλού βωξίτη ως κύριας πρώτης ύλης, που τήκεται στον κλίβανο τόξου για παραγωγή. Επιπλέον, η αλουμίνα πλάκας κορούνδιου μπορεί να ληφθεί με τη μέθοδο πυροσυσσωμάτωσης. Αυτή η μέθοδος εξακολουθεί να βασίζεται στη βιομηχανική σκόνη οξειδίου του αλουμινίου ως κύρια πρώτη ύλη, μέσω φρύξης, λεπτής λείανσης, σχηματισμού σφαιρών και ψησίματος. Αυτή η μέθοδος είναι δύσκολο να παραχθεί τεχνολογία, αλλά το προϊόν έχει υψηλή αντοχή, ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και καλή σταθερότητα θερμικών κραδασμών. Το λεγόμενο "υπόλευκο κορούνδιο" είναι στην πραγματικότητα ένα πυκνό ηλεκτρικό τηγμένο κορούνδιο που βασίζεται σε υψηλό βωξίτη, η περιεκτικότητα σε Al2O3 είναι μεγαλύτερη από 98%, το φαινομενικό πορώδες είναι μικρότερο από 4%. Είναι κατασκευασμένο από υψηλή περιεκτικότητα σε βωξίτη με ηλεκτροτήξη υπό αναγωγική ατμόσφαιρα και ελεγχόμενες συνθήκες. Το κορούνδιο κρύσταλλο είναι κοκκώδες, γενικά 115 mm. Οι κύριες ακαθαρσίες είναι το ρουτίλιο, το τιτανικό αλουμίνιο και το στερεό διάλυμά του.
(3) Μουλίτης
Ο μουλλίτης είναι ένα πυρίμαχο υλικό με κύριο συστατικό την κρυσταλλική φάση 3Al2O32SiO2. Ο μουλλίτης χωρίζεται σε φυσικό μουλλίτη και συνθετικό μουλλίτη. Ο φυσικός μουλλίτης είναι σπάνιος και είναι γενικά συνθετικός. Ο μουλλίτης είναι χημικά σταθερός και αδιάλυτος στο υδροφθορικό οξύ. Έχει καλές μηχανικές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και θερμικές ιδιότητες, έτσι ο συνθετικός μουλίτης και τα προϊόντα του έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής πυκνότητας και καθαρότητας, υψηλής δομικής αντοχής, χαμηλής υψηλής θερμοκρασίας ρυθμό ερπυσμού, χαμηλής θερμικής διαστολής, ισχυρής αντοχής στη χημική διάβρωση, θερμικής αντίσταση κραδασμών και ούτω καθεξής.
(4) ορυκτά της ομάδας σιλλιμανίτη
Τα ορυκτά της ομάδας σιλιμανίτη περιλαμβάνουν κυανίτη, ανδαλουσίτη, σιλλιμανίτη, κοινώς γνωστά ως "τρεις πέτρες". Η χημική σύσταση των τριών λίθων είναι η ίδια, αλλά η κρυσταλλική δομή είναι διαφορετική και είναι ένας ομοιογενής κρύσταλλος. Θερμαίνονται σε υψηλή θερμοκρασία, μετατρέπονται σε μουλλίτη, δημιουργώντας μια μικρή ποσότητα λιωμένου SiO2, ενώ συνοδεύεται από διόγκωση όγκου.
Λόγω του διαφορετικού μεγέθους της επέκτασης θέρμανσης με τρεις πέτρες, η άμεση χρήση της δεν είναι η ίδια. Λόγω της μικρής μεταβολής όγκου του ανδαλουσίτη, είτε χρησιμοποιείται για την κατασκευή τούβλων είτε ως πρόσθετο, χρησιμοποιείται άμεσα ως πρώτη ύλη. Συλιμανίτης και κυανίτης προστίθενται συχνά στα συστατικά με τη μορφή διογκωτικών παραγόντων, ειδικά για άμορφα πυρίμαχα υλικά. Και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τούβλων πρέπει να είναι φρυγμένο κλίνκερ, ειδικά ο κυανίτης πρέπει να είναι φρυγμένο ώριμο υλικό.
Τέταρτον, αλκαλικές πυρίμαχες πρώτες ύλες
4.1 Πρώτες ύλες μαγνησίου
(1) μαγνησίτης
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μαγνησίτη στην Κίνα: ο κρυσταλλικός μαγνησίτης και ο άμορφος μαγνησίτης. Ο μαγνησίτης της Κίνας διανέμεται κυρίως στις επαρχίες Liaoning και Shandong, η κύρια ακαθαρσία του μαγνησίτη είναι ο τάλκης, υπάρχουν επίσης μερικοί μαγνησίτης που περιέχουν υψηλό CaO, ακολουθούμενος από τον ορυκτό δολομίτη, ο μαγνησίτης της Κίνας σύμφωνα με τη χημική σύνθεση μπορεί να ταξινομηθεί ως S, I, II , III, IV πέντε βαθμών, μόνο S και I βαθμού που χρησιμοποιούνται για φρύξη τούβλων μαγνησίτη.
Η μαγνησία υψηλής καθαρότητας παρασκευάζεται με επίπλευση δύο σταδίων και φρύξη δύο σταδίων. Η μαγνησία υψηλής καθαρότητας που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την ανάπτυξη μιας ποικιλίας πυρίμαχων προϊόντων υψηλής απόδοσης.
(2) Άλλα μέταλλα που περιέχουν μαγνήσιο
Η κύρια ανόργανη σύνθεση των προϊόντων ολιβίνης μαγνησίου σε πυρίμαχα υλικά με μαγνήσιο είναι η ολιβίνη μαγνησίου (2MgO·SiO2) και ο κυβικός μαγνησίτης (MgO). Αυτό το προϊόν χαρακτηρίζεται από ισχυρή αντίσταση στο λιωμένο οξείδιο του σιδήρου και καλύτερη σταθερότητα σε θερμικό σοκ από το συνηθισμένο τούβλο μαγνησίας. Οι κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή αυτού του προϊόντος είναι ο περιδοτίτης και η σερπεντίνη.
4.2 Δολομιτικές πρώτες ύλες
Ο δολομίτης είναι μια πυρίμαχη πρώτη ύλη που αποτελείται κυρίως από διπλά άλατα ανθρακικού μαγνησίου (MgCO3) και ανθρακικού ασβεστίου (CaCO3). Ο χημικός του τύπος είναι CaMg(CO3)2 ή MgCO3 CaCO3 και η θεωρητική του σύνθεση είναι CaO3 0.41%, MgO2 1.87% και CO2 47.72%. CaO/MgO=1.39, η σκληρότητα είναι 3,54.
Ο δολομίτης στην Κίνα είναι πλούσιος σε πρώτες ύλες, ευρέως διαδεδομένος και σχετικά καθαρός. Υπάρχουν άφθονα αποθέματα στην περιοχή Dashiqiao της επαρχίας Liaoning. Οι επαρχίες Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan και άλλες επαρχίες είναι πλούσιες σε ορυκτές πηγές. Το σώμα του μεταλλεύματος συνδέεται συχνά με ασβεστόλιθο και μαγνησίτη.
5. Πρώτες ύλες για προϊόντα ζιρκονίου
(1) Πέτρα ζιργκόν
Το ζιρκόν (ZrO2·SiO2 ή ZrSiO4) είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή προϊόντων ζιργκόν και προϊόντων ζιργκόν και η προέλευση του Ζιργκόν στην Κίνα είναι η επαρχία Χαϊνάν. Βρίσκεται στην επαρχία Γκουανγκντόνγκ, στην αυτόνομη περιφέρεια Γκουανγκσί Τζουάνγκ, στην επαρχία Σαντόνγκ, στην επαρχία Φουτζιάν και στην Ταϊβάν.
Η θεωρητική σύνθεση του ζιρκονίου είναι ZrO2 67.01% και SiO2 32.99%. Συχνά περιέχει TiCfe και άλλα ίχνη οξειδίων σπάνιων γαιών, τα οποία, λόγω της παρουσίας αυτών των στοιχείων, το καθιστούν ραδιενεργό σε διάφορους βαθμούς. Επομένως, όταν χρησιμοποιείται αυτή η πρώτη ύλη για την παραγωγή προϊόντων, θα πρέπει να υπάρχουν τα απαραίτητα προστατευτικά μέτρα.
Το ζιργκόν έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα 3,72 W/(mK) στους 201000 βαθμούς. Ο συντελεστής διαστολής του ζιργκόν είναι επίσης χαμηλός σε σύγκριση με άλλους κρυστάλλους, 4,6Χ10-6 μοίρες στις 1000 μοίρες και ο συντελεστής διαστολής του μονοκρυστάλλου του στις δύο κατευθύνσεις του κατακόρυφου και του παράλληλου κύριου άξονα (άξονας C) έχει μεγάλη διαφορά. Το ζιργκόν έχει υψηλή χημική αδράνεια και είναι δύσκολο να αντιδράσει με οξύ. Αντιδρά με το τήγμα γυαλιού σε μικρότερο βαθμό, χρησιμοποιείται συχνά στη μεταλλουργία και τα πυρίμαχα υλικά της βιομηχανίας γυαλιού.
(2) πλαγιοζιρκόνη
Το φυσικό ζιρκόνιο (ZrO2) είναι συχνά ακανόνιστα συσσωματωμένο, μαύρο, καφέ, κίτρινο ή άχρωμο. Υπάρχουν λίγα φυσικά κεκλιμένα σώματα μεταλλεύματος ζιρκονίου στην Κίνα. Το ZrO2 που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία είναι μια χημική πρώτη ύλη, η οποία είναι μια λευκή ή κιτρινωπή σκόνη που λαμβάνεται με χημική μέθοδο από ζιρκόνιο (ZrO2·SiO2).
Το καθαρό ZrO2 έχει τρεις κρυσταλλικές μορφές σε ατμοσφαιρική πίεση: μονοκλινική, τετραγωνική και κυβική φάση από χαμηλή έως υψηλή θερμοκρασία.
Σταθερό ZrO2, σύμφωνα με τον βαθμό σταθερότητάς του, υπάρχουν μερικώς σταθερά σημεία ZrO2 και πλήρως σταθερά ZrO2, επειδή ο πλήρως σταθερός συντελεστής θερμικής διαστολής ZrO2 είναι μεγαλύτερος, η σταθερότητα του θερμικού σοκ δεν είναι τόσο καλή όσο η μερικώς σταθερή, επομένως το τελευταίο είναι συνήθως χρησιμοποιείται για την κατασκευή κεραμικών και πυρίμαχων υλικών σκλήρυνσης.
(3) αποπυριτωμένο ζιρκόνιο
Στην κατασκευή πυρίμαχων χυτού κορούνδιου ζιρκονίου (AZS) στο εξωτερικό, εκτός από τη χρήση συμπυκνώματος ζιρκονίου, προστίθεται μια ορισμένη ποσότητα πρώτων υλών «αποπυριτοποιημένου ζιρκονίου», σκοπός των οποίων είναι: πρώτον, η προσαρμογή και η σταθεροποίηση της φόρμουλας ; Το δεύτερο είναι η βελτίωση και η βελτιστοποίηση της απόδοσης του προϊόντος.
(4) ζιρκόνιο κορούνδιο μουλλίτης
Οι αρχικές πρώτες ύλες είναι η βιομηχανική αλουμίνα, ο καολίνης και ο ζιρκονίτης, τα οποία αλέθονται λεπτά και αναμειγνύονται ομοιόμορφα, ημίξηρα σφαίρα πίεσης και φρύνονται στους 3001700 βαθμούς για να παραχθεί αυτό το υλικό. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αύξηση της περιεκτικότητας σε ζιργκόν οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης, μείωση της συνολικής συρρίκνωσης και αύξηση του κλειστού πορώδους. Αυτές οι αντιδράσεις κάνουν τον πυροσυσσωματωμένο μούλλιτ από κορούνδιο ζιργκόν να έχει μεγαλύτερη πυκνότητα και αντοχή και καλύτερη σταθερότητα αντοχής σε θερμικό σοκ.
6. Πρώτες ύλες για προϊόντα χρωμίου
Μία από τις κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών χρωμίου (τούβλο χρωμίου, τούβλο χρωμίου μαγνησίας, τούβλο χρωμίου μαγνησίας) είναι το μετάλλευμα χρωμίου ή χρωμίτης. Ο χρωμίτης είναι ένα μείγμα από μια ποικιλία ορυκτών, επειδή η μεταλλική του σύσταση παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις, όσον αφορά τη χημική σύνθεση και τις φυσικές ιδιότητες, η αλλαγή είναι επίσης μεγάλη. Συνήθως αποτελείται από ορυκτά γάγγας με χρωμικούς κόκκους. Αυτά τα ορυκτά gangue είναι συνήθως πυριτικά άλατα μαγνησίου, όπως σερπεντίνη, μαγνήσιο ολιβίνη και ολιβίνη. Εκτός από το Cr2O3 στον χρωμίτη, υπάρχουν επίσης Al2O3, Fe2O3 και MgO, γενικός χρωμίτης, λόγω της παρουσίας μαγνησίου και σιδήρου, που συχνά εκφράζονται ως (Mg, Fe) Cr2O3.
Οι παραπάνω είναι συνήθως χρησιμοποιούμενες πυρίμαχες πρώτες ύλες, με την καινοτομία της πυρίμαχης τεχνολογίας, οι τύποι των πρώτων υλών είναι πιο διαφορετικοί, ειδικά τα τελευταία χρόνια, λόγω περιβαλλοντικών προβλημάτων και μιας σειράς λόγων όπως οι πρώτες ύλες μεταλλεύματος, και συνεχίζουν να αναπτύσσονται καλύτερα απόδοση τεχνητών συνθετικών υλικών και πιο φιλικών προς το περιβάλλον ανανεώσιμων πρώτων υλών (όπως νιτρίδιο σιδηροπυριτίου, Theron κ.λπ.).
