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耐火原料的分类及常用耐火原料的种类

时间:2020-07-01

耐火原料的种类繁多,分类方法也多种多样。按原料的生成方式可分为天然原料和人工合成原料两大类,天然矿物原料仍然是耐火原料的主体。自然界中存在的各种矿物是由构成这些矿物的各种元素所组成。现在已探明氧、硅、铝三种元素的总量约占地壳中元素总量的90%,氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐矿物占明显优势,是蕴藏量十分巨大的天然耐火原料。

天然耐火原料的主要品种有:硅石、石英、硅藻土、蜡石、粘土、铝矾土、蓝晶石族矿物原料、菱镁矿、白云石、石灰石、镁橄榄石、蛇纹石、滑石、绿泥石、锆英石、斜锆石、珍珠岩、铬铁矿和天然石墨等。天然原料通常含杂质较多,成分不稳定,性能波动较大,只有少数原料可直接使用,大部分都要经过提纯、分级甚至煅烧加工后才能满足耐火材料的生产加工要求。

                                           耐火原料的综合分类

耐火原料的分类

主要品种(原料举例)

硅质及半硅质原料

硅石(脉石英、石英岩、石英砂岩、燧石岩),熔融石英,硅微粉。叶腊石,硅藻土

粘土质原料

高岭土,球粘土,耐火粘土(软质粘土、硬质粘土、半软质粘土),焦宝石

高铝质原料

铝矾土,蓝晶石族原料(蓝晶石、红柱石、硅线石),合成莫来石(莫来石、锆莫来石)

氧化铝质原料

氢氧化铝,氧化铝(煅烧氧化铝、烧结氧化铝、板状氧化铝),熔融氧化铝(电熔白刚玉、电熔亚白刚玉、电熔棕刚玉、电熔致密刚玉、锆刚玉)

碱性原料

轻烧菱镁矿,烧结镁砂,电熔镁砂,海水镁砂,白云石砂,合成镁白云石砂,钙砂,镁钙砂

尖晶石族原料

镁铝尖晶石、镁铬砂、铬铁矿

镁铝硅质原料

镁橄榄石,蛇纹石,滑石,绿泥石,海泡石

碳质原料

天然鳞片石墨,土状石墨,焦炭,石油焦,烟煤及无烟煤

锆基原料

锆英石,斜锆石,氧化锆,锆刚玉,锆莫来石

低膨胀原料

合成堇青石,钛酸铝,融融石英,含锂矿物

非氧化物原料

碳化硅,氮化硅,塞隆,氮化硼,氮化铝,碳化硼

结合剂

有机结合剂(天然结合剂、合成结合剂、合成树脂、石油及煤的分馏物),无机结合剂(氯酸盐水泥、硅酸盐、磷酸及磷酸盐、硫酸盐、溶胶、结合粘土等)

添加剂

稳定剂,促凝剂,增塑剂,减水剂,分散剂,抑制剂,发泡剂,抗氧化剂


  能作耐火原料用的天然矿物原料的种类是有限的,对制作现代工业所特使要求的高质量和高技术耐火材料,它们无法满足要求。人工合成耐火原料在近几十年的发展十分迅速。这些合成的耐火材料可以完全达到人们预先设计的化学矿物组成与组织结构,质量稳定,是现代高性能与高技术耐火材料的主要原料。合成耐火原料的方法主要是烧结法和电熔法。

 

按耐火原料的化学组成,可分为氧化物原料和非氧化物原料。随着现代科学的发展,某些有机化合物已成为高性能耐火原料的前驱体或辅助原料。

 

按化学特性,耐火原料又可分为酸性耐火原料,如硅石、锆英石等;中性耐火材料,如刚玉、铝矾土(偏酸性)、莫来石(偏酸性)、铬铁矿(偏酸性)、石墨等;碱性耐火材料,如镁砂、白云石砂、镁钙砂等。

 

按照其在耐火材料生产工艺中的作用,耐火原料又可分为主要原料与辅助原料。主要原料是构成耐火材料的主体。辅助原料又分为结合剂和添加剂。结合剂的作用是使耐火材料坯体在生产与使用过程中具有足够的强度。常用的有亚硫酸纸浆废液、沥青、酚醛树脂、铝酸盐水泥、水玻璃、磷酸及磷酸盐、硫酸盐等,有些主要原料本身又具有结合剂的作用,如结合粘土;添加剂的作用是改善耐火材料生产或施工工艺,或强化耐火材料的某些功能,如稳定剂、促凝剂、减水剂、抑制剂、增塑剂、发泡剂、分散剂、膨胀剂、抗氧化剂等。

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