Tulekindlaid toormaterjale on palju erinevaid ja neil on mitmesuguseid klassifitseerimismeetodeid. Üldiselt on kuus kategooriat.
Esiteks, tulekindlate toorainete keemiliste komponentide klassifikatsiooni järgi
Seda saab jagada oksiidtooraineteks ja mitteoksiidtooraineteks. Kaasaegse teaduse ja tehnoloogia arenguga on mõned orgaanilised ühendid saanud kõrgjõudlusega tulekindlate toorainete lähteaineteks või abimaterjalideks.
Teiseks, tulekindlate toorainete keemiliste komponentide klassifikatsiooni järgi
Keemiliste omaduste järgi saab tulekindlaid tooraineid jagada happelisteks tulekindlateks tooraineteks, näiteks ränidioksiid, tsirkoon jne; neutraalseteks tulekindlateks tooraineteks, näiteks korund, boksiit (happeline), mulliit (happeline), püriit (aluseline), grafiit jne; leeliselisteks tulekindlateks tooraineteks, näiteks magneesiumoksiid, dolomiitliiv, magneesiumkaltsiumliiv jne.
Kolm, vastavalt tootmisprotsessi funktsioonide klassifikatsioonile
Tulekindlate materjalide tootmisprotsessis oma rolli järgi saab tulekindlad toorained jagada põhitooraineks ja abitooraineks.
Peamine tooraine on tulekindla materjali põhiosa. Abimaterjalid võib jagada sideaineteks ja lisaaineteks. Sideaine ülesanne on anda tulekindlale materjalile piisav tugevus tootmis- ja kasutusprotsessis. Tavaliselt kasutatakse sulfittselluloosi jäätmevedelikku, asfalti, fenoolvaiku, aluminaattsementi, naatriumsilikaati, fosforhapet ja fosfaati, sulfaati ning mõned peamised toorained ise toimivad sideainetena, näiteks seotud savi; lisandite roll on parandada tulekindlate materjalide tootmis- või ehitusprotsessi või tugevdada tulekindlate materjalide mõningaid omadusi, nagu stabilisaator, veevähendusaine, inhibiitor, plastifikaator, vahustusaine, dispergeeriv aine, paisumisaine, antioksüdant jne.
Neli, vastavalt happe ja aluse klassifikatsiooni olemusele
Happe ja leelise järgi saab tulekindlad toorained jagada peamiselt järgmistesse viide kategooriasse.
(1) Happelised toorained
Peamiselt ränirikkad toorained, nagu kvarts, kvartskivi, kvartsiit, kaltsedon, tšert, opaal, kvartsiit, valge ränidioksiidliiv ja diatomiit, sisaldavad ränidioksiidi (SiO2) vähemalt üle 90%, puhastes toorainetes on ränidioksiidi sisaldus kuni üle 99%. Ränidioksiidirikkad toorained on kõrge temperatuuriga keemilises dünaamikas, metallioksiidide juuresolekul või keemilise reaktsiooni korral happelised ja moodustavad sulavaid silikaate. Seega, kui ränirikas tooraine sisaldab väikest kogust metallioksiidi, mõjutab see oluliselt selle kuumakindlust.
(2) poolhappelised toorained
See on peamiselt tulekindel savi. Varasemas klassifikatsioonis liigitati savi happeliseks materjaliks, mis tegelikult ei ole kohane. Tulekindlate toorainete happesus põhineb vabal ränidioksiidil (SiO2) kui põhikomponendil, kuna tulekindla savi ja ränirikaste toorainete keemilise koostise kohaselt on vaba ränidioksiidi tulekindlas savis palju vähem kui ränirikastes toorainetes.
Kuna üldiselt on tulekindlas savis 30–45% alumiiniumoksiidi ja alumiiniumoksiid esineb harva vabas olekus, seondudes ränidioksiidiga kaoliniidiks (Al2O3·2SiO2·2H2O), on isegi väikese ränidioksiidi liigse koguse korral selle roll väga väike. Seetõttu on tulekindla savi happelised omadused palju nõrgemad kui ränidioksiidirikastel toorainetel. Mõned inimesed usuvad, et kõrgel temperatuuril laguneb tulekindel savi vabaks silikaadiks ja vabaks alumiiniumoksiidiks, kuid mitte muutumatuks. Vaba silikaat ja vaba alumiiniumoksiid ühinevad kuumutamisel kvartsiks (3Al2O3·2SiO2). Kvartsil on hea happekindlus leeliselise räbu suhtes ja kuna tulekindla savi alumiiniumoksiidi koostis suureneb, nõrgeneb happeline aine järk-järgult, kui alumiiniumoksiidi sisaldus saavutab 50%, leeliselised või neutraalsed omadused, eriti kõrge rõhu all savitellistest valmistatud tellistest, millel on suur tihedus, peen kompaktsus, madal poorsus ja vastupidavus leeliselise räbu suhtes on kõrgel temperatuuril tugevam kui ränidioksiidil. Kvarts on ka oma erosiooni poolest väga aeglane, seega peame sobivaks liigitada tulekindlat savi poolhappeliseks saviks. Tulekindel savi on tulekindlate materjalide tööstuses kõige põhilisem ja laialdasemalt kasutatav tooraine.
(3) neutraalsed toorained
Neutraalsed toorained on peamiselt kroomiit, grafiit, ränikarbiid (kunstlik), mis ei reageeri mis tahes temperatuuritingimustes happelise ega aluselise räbuga. Praegu on looduses kaks sellist materjali: kroomiit ja grafiit. Lisaks looduslikule grafiidile on olemas ka tehisgrafiit, need neutraalsed toorained on räbu suhtes oluliselt vastupidavad ja sobivad kõige paremini aluseliste tulekindlate materjalide ja happelise tulekindla isolatsiooni jaoks.
(4) leeliselised tulekindlad toormaterjalid
Peamiselt magnesiit (magnesiit), dolomiit, lubi, oliviin, serpentiin, kõrge alumiiniumoksiidi sisaldusega hapnikutoorained (mõnikord neutraalsed), neil toormaterjalidel on tugev vastupidavus leeliselise räbu suhtes, neid kasutatakse enamasti leeliselise ahju müüritises, kuid eriti kergesti happelise räbu keemilises reaktsioonis ja soolaks muutumises.
(5) Spetsiaalsed tulekindlad materjalid
Peamiselt tsirkooniumoksiid, titaanoksiid, berülliumoksiid, tseeriumoksiid, tooriumoksiid, ütriumoksiid jne. Neil toorainetel on erinev vastupidavus igasugustele räbudele, kuid kuna tooraineallikaid pole palju, ei saa neid kasutada paljudes tulekindlate materjalide tööstustes ja neid saab kasutada ainult erilistel asjaoludel, mistõttu nimetatakse neid spetsiaalseteks tulekindlateks tooraineteks.
Viis, vastavalt toorainete genereerimise klassifikatsioonile
Tooraine tekkimise järgi saab tooraine jagada kahte kategooriasse: looduslikeks ja sünteetilisteks.
(1) looduslikud tulekindlad toorained
Looduslikud mineraaltoorained on endiselt peamine tooraineallikas. Looduses esinevad mineraalid koosnevad neid moodustavatest elementidest. Praegu on tõestatud, et hapniku, räni ja alumiiniumi kolme elemendi koguhulk moodustab umbes 90% maakoore elementide koguhulgast ning oksiidi-, silikaat- ja alumiiniumsilikaatmineraalid annavad ilmseid eeliseid, mis on looduslike toorainete väga suured varud.
Hiinal on rikkalikud ja mitmekesised tulekindlate toorainete ressursid. Magnesiiti, boksiiti, grafiiti ja muid ressursse võib nimetada Hiina tulekindlate toorainete kolmeks sambaks; magnesiit ja boksiit, suured varud, kõrge kvaliteet; suurepärase kvaliteediga tulekindel savi, ränidioksiid, dolomiit, magneesiumdolomiit, magneesiumoliviin, serpentiin, tsirkoon ja muud ressursid on laialt levinud.
Looduslike toorainete peamised sordid on: ränidioksiid, kvarts, diatomiit, vaha, savi, boksiit, tsüaniidi mineraaltoorained, magnesiit, dolomiit, lubjakivi, magnesiitoliviin, serpentiin, talk, kloriit, tsirkoon, plagiotsirkoon, perliit, kroomraud ja looduslik grafiit.
Kuus, keemilise koostise järgi saab looduslikud tulekindlad toorained jagada järgmisteks osadeks:
Ränidioksiid: näiteks kristalliline ränidioksiid, kvartsliiv, tsementeeritud ränidioksiid jne;
② poolränirikas (füllahiit jne)
③ Savi: näiteks kõva savi, pehme savi jne; kombineerige savi ja saviklinkrit
(4) Kõrge alumiiniumi sisaldus: tuntud ka kui jade, näiteks kõrge boksiidi ja sillimaniidi sisaldus;
⑤ Magneesium: magnesiit;
⑥ Dolomiit;
⑦ Kromiit [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Tsirkoon (ZrO2·SiO2).
Looduslikud toorained sisaldavad tavaliselt rohkem lisandeid, koostis on ebastabiilne, jõudlus kõigub suuresti, vaid väheseid tooraineid saab otse kasutada, enamikku neist tuleb tulekindlate materjalide tootmisnõuete täitmiseks puhastada, sorteerida või isegi kaltsineerida.
(2) sünteetilised tulekindlad toorained
Toorainetena kasutatavate looduslike mineraalide tüübid on piiratud ja sageli ei suuda need täita tänapäevase tööstuse erivajadusi seoses kõrge kvaliteediga ja kõrgtehnoloogiliste tulekindlate materjalidega. Sünteetilised tulekindlad toorained suudavad täielikult saavutada inimeste eelnevalt kavandatud keemilise mineraalkoostise ja struktuuri, nende tekstuur on puhas, struktuur tihe ja keemiline koostis on kergesti kontrollitav, seega on kvaliteet stabiilne ja võimaldab toota mitmesuguseid täiustatud tulekindlaid materjale. See on tänapäevaste kõrge kvalifikatsiooniga ja kõrgtehnoloogiliste tulekindlate materjalide peamine tooraine. Sünteetiliste tulekindlate materjalide areng on viimase kahekümne aasta jooksul olnud väga kiire.
Sünteetilised tulekindlad toorained on peamiselt magneesiumalumiiniumspinell, sünteetiline mulliit, merevee magneesiumoksiid, sünteetiline magneesiumkordieriit, paagutatud korund, alumiiniumtitanaat, ränikarbiid jne.
Postituse aeg: 19. mai 2023
