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耐火原材料的分类

发布日期:2019-03-21 作者:新密市正阳铸造材料 点击:

  随着高温技术的发展。对耐火材料的要求不断提高,并要求研制新的耐火原料以满足使用要求。除了发掘天然原料外,人工合成耐火原料也不断研制成功,如碳化物、氮化物、硼化物等。另外,还研制出无机纤维类及空心球类(见隔热耐火材料)原料;在辅助原料中又有多种有机结合剂、无机结合剂。关于耐火原料的分类,世界各国不完全一致。按化学性质分为酸性耐火原料、碱性耐火原料、中性耐火原料。但通常将耐火原料分为Al2O3-SiO2系耐火原料、碱性耐火原料、隔热耐火原料、耐火材料结合剂、其他耐火原材料


  Al2O3-SiO2系耐火原料 有硅石、半硅质粘土(含叶蜡石)、耐火粘土(含高岭石)及其熟料、铝土矿(含硅线石族矿物、水铝石、莫来石)及其熟料、刚玉及工业氧化铝等。

耐火原材料的分类

  半酸性原料(主要是耐火黏土)


  在过去的分类中,黏土都是被列在酸性原料中,实际是不合适的。耐火原料的酸性依据是以游离的硅石(SiO2)为主体,因为按照耐火黏土与硅质原料的化学成分而言,耐火黏土中的游离硅石比硅质原料要少得多。因为在一般耐火黏土中有30%~45%的氧化铝,而氧化铝很少是游离状态的,必然与硅石结合而成高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O),即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此,耐火黏土的酸性性质较硅质原料要弱得多。 [2]


  有些人认为,耐火黏土在高温下分解成为游离硅酸、游离氧化铝,但并不是就此不变,在继续受热时游离硅酸与游离氧化铝将结合成为英莱石(3Al2O3·2SiO2)。英莱石对碱性矿渣有很好的抗酸性能,同时由于耐火黏土中氧化铝成分的增高,其酸性物质渐渐变弱,当氧化铝达到50%,便出现碱性或中性性质,特别是在超高压力下制成的黏土砖,密度大、细致紧密、气孔率低,在高温条件下对碱性矿渣的抵抗性比硅石要强。就其侵蚀性而言,英莱石也是非常迟缓的,因此我们认为把耐火黏土列为半酸性原料是比较合适的。耐火黏土是耐火材料工业中基本而且用途广的一种原料。 [2]


  中性原料


  中性原料主要是铬铁矿、石墨、碳化硅(人工制造),在任何温度条件下都不与酸性或碱性矿渣发生化学反应。目前在自然界中有两种这样的原料,即铬铁矿和石墨。石墨除天然的以外,还有人造石墨,这些中性原料,对矿渣均有显著的抵抗性能适合用作碱性耐火材料和酸性耐火材料的隔层。 [2]


  碱性耐火材料原料


  主要是菱镁矿(菱苦土)、白云石、石灰、橄榄石、蛇纹石、高铝氧原料(有时呈中性),这些原料对碱性矿渣有较强的抵抗力,多用于砌筑碱性熔炉,但是特别容易和酸性矿渣起化学反应而成为盐类。


  特殊耐火材料:主要是氧化锆、氧化钛、氧化铍、氧化铈、氧化钍、氧化钇等。这些原料对各种矿渣有不同程度的抵抗性能,但是由于原料来源不多,不能在耐火材料工业中大量的应用,只能在特殊情况下采用,因此通称为特殊耐火原料。 [2]


  硅质原料


  例如:石英、鳞石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英岩、白硅砂、硅藻土,这些硅质原料中所含氧化硅(SiO2)至少在90%以上,纯净原料有氧化硅高达99%以上的。硅质原料在高温化学动态中是酸性性质,当有金属氧化物存在时,或与其接触时即起化学作用,并结合而成易熔的硅酸盐类。因此,如果硅质原料中含有少量的金属氧化物时,严重影响它的抗热性。 [2]


  Al2O3-SiO2系耐火原料:有硅石、半硅质粘土(含叶蜡石)、耐火粘土(含高岭石)及其熟料、铝土矿(含硅线石族矿物、水铝石、莫来石)及其熟料、刚玉及工业氧化铝等。


  碱性耐火原料:有石灰石、白云石、菱镁石、水镁石、镁橄榄石等的煅烧料或电熔料及镁铝尖晶石、镁铬尖晶石砂等。


  其他耐火原料:有锆石(含氧化锆)、铬铁矿、碳化物类、石墨、氮化物类及硼化物类等。


  隔热耐火原料:有珍珠岩、蛭石、硅藻土、矿棉、漂珠、耐火纤维及空心球等。


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