耐火材料的原料有哪些？

耐火原料是指生產耐火制品所必需的材料。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、矽石、鉻鐵礦、菱鎂礦、白雲石、鎂橄欖石、鋯石、藍晶石、矽線石、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、堿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要原料和輔助原料。用於生產耐火制品的原料，無論是天然礦物原料還是合成原料，從礦物學的角度來看，都必須具有足夠高的耐火性；從技術角度來說，應該能夠滿足技術的基本要求；從性能上看，用它制成的產品應該能夠滿足產品性能的要求，尤其是高溫性能。壹般耐火材料分為鋁矽質耐火材料(二氧化矽、粘土、高鋁等。)、堿性耐火材料、隔熱耐火材料和其他耐火材料。1.矽質原料由於時變體的體積效應，矽磚也是直接由二氧化矽制成，二氧化矽是脈時、石英巖、燧石、砂巖的總稱。二氧化矽的主要成分是二氧化矽，其余為雜質。用於耐火材料的矽石原料包括結晶碎石和膠結矽石。表1耐火材料用二氧化矽的分類和特性。粘土原料耐火粘土是生產矽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、粘質頁巖統稱為耐火粘土。天然耐火粘土通常是粘土礦物的混合物，主要由高嶺石(Al _ 2O _ 32 SiO _ 22 H _ 2O)即水合矽酸鹽組成，混有遊離時間、黃鐵礦、金紅石和有機質。這種非單壹礦物大部分是由直徑小於1.2 μ m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。原生粘土是指母巖(如長石)風化形成的粘土，至今仍保留在原地。次生粘土又稱殘積粘土，是由原生粘土轉移到其他地方，然後在自然動力條件下沈積而成的粘土。它顆粒細小，分散性大，可塑性強。耐火行業使用的耐火粘土主要分為以下兩類。①硬粘土的特點是結構致密，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。貝殼狀裂縫，其中壹些表面油膩，容易風化和斷裂。(2)軟(半軟)粘土通常是土塊，具有柔軟的組織和良好的可塑性。由於雜質的種類和含量不同，這種粘土的顏色差異很大。從灰色、深灰色到黑色；有些是紫色、紅色或白色的。三個。高鋁原料(1)鋁土礦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致密剛玉的原料。鋁土礦又稱鋁礬土或鋁土礦，主要礦物為壹水硬鋁石(al2o3 3H2O)和三水鋁石(al2o3 3H2O)。中國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，西南到達貴州、雲南。目前鋁土礦熟料的主要產地有山西、河南、貴州。湖南還有壹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)；壹水硬鋁石-葉蠟石型(DP)。目前應用最廣泛的是DK鋁土礦。根據其Al2O3含量，DK鋁土礦熟料可分為S、_、_A、_B、_等。(2)燒結剛玉和電熔剛玉合成剛玉是以工業氧化鋁或高鋁礬土為主要原料，在電弧爐中熔融制成的。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，經過煆燒、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”，其實是壹種致密的高鋁電熔剛玉，Al2O3含量大於98%，顯氣孔率小於4%。它是由鋁礬土在還原氣氛和受控條件下通過電熔化制成的。剛玉晶體呈顆粒狀，壹般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，壹般都是合成的。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，合成的莫來石及其制品具有致密度高、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)矽線石礦物矽線石礦物包括藍晶石、紅柱石和矽線石，俗稱“三石”。三種石頭化學成分相同，但晶體結構不同，屬於類質同象。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，都是直接作為原料使用。矽線石和藍晶石常以膨脹劑的形式加入配料中，尤其是不定形耐火材料。制磚需要煆燒熟料，尤其是藍晶石。四個。堿性耐火原料4.1鎂原料(1)菱鎂礦我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含量較高，白雲石次之。我國的菱鎂礦按化學成分可分為五個等級:S、_、_、_，只有S和I用於煆燒制磚用鎂砂。采用兩步浮選和兩步煆燒法制備高純氧化鎂。以該方法制備的高純氧化鎂為原料，可開發各種高性能耐火制品。(2)其他含鎂礦物鎂質耐火材料中鎂橄欖石制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鐵氧化物能力強，熱震穩定性比普通鎂磚好。生產該產品的主要原料是橄欖巖和蛇紋石。4.2白雲石原料白雲石是壹種耐火原料，主要成分是碳酸鎂(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。我國白雲石原料豐富，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、陜西、廣西、甘肅、江西、安徽、四川、雲南和湖南省礦產資源豐富。礦體常與石灰石和菱鎂礦共生。5.鋯制品原料(1)鋯石鋯石(ZrO2SiO2或ZrSiO4)是生產鋯制品和鋯制品的主要原料。中國鋯石產於海南省。廣東省、廣西壯族自治區、山東省、福建省和臺灣省均有分布。鋯石的理論成分是ZrO267。01%和二氧化矽32。99%.它通常含有微量的稀土氧化物，如TiCfe。因為這些元素，它有不同程度的放射性。因此，使用這種原料生產產品時，應采取必要的防護措施。鋯石的熱導率很低，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，為4.6× 1000℃。其單晶的膨脹系數在主軸(C軸)的垂直方向和平行方向差別很大。鋯英石是化學惰性的，難以與酸反應。它與玻璃熔體幾乎沒有反應，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 _ 2是壹種化工原料，是由鋯石經化學方法制成的白色或微黃色粉末。從低溫到高溫，常壓下純ZrO2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。由於熱膨脹系數較大，完全穩定的ZrO _ 2在熱震穩定性方面不如部分穩定的ZrO _ 2，因此後者常被用作陶瓷和耐火材料的增韌材料。(3)脫矽鋯在國外，除鋯英石精礦外，在電熔鋯剛玉(AZS)耐火材料的生產中，大多加入壹定量的“脫矽鋯”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，采用半幹法壓制成球，在3001700℃煆燒得到材料。結果表明，增加鋯英石含量會提高燒結溫度，降低總收縮率，增加閉孔率。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。不及物動詞鉻制品的原料鉻鐵礦或鉻鐵礦，是生產鉻(鉻磚、鉻鎂磚、鎂鉻磚)耐火材料的主要原料之壹。鉻鐵礦是多種礦物的混合物，因其礦物成分波動較大，化學成分和物理性質差異較大。通常由含鉻顆粒的脈石礦物組成。這些脈石礦物通常是矽酸鎂，如蛇紋石、鎂橄欖石和橄欖石。除Cr2O3外，鉻鐵礦還含有Al2O3、Fe2O3和MgO。壹般來說，由於鎂和鐵的存在，鉻鐵礦通常表示為(Mg，Fe)Cr2O3。