新聞中心
隨著高溫技術的發(fā)展。對耐火材料的要求不斷提高,并要求研制新的耐火原料以滿足使用要求。除了發(fā)掘天然原料外,人工合成耐火原料也不斷研制成功,如碳化物、氮化物、硼化物等。另外,還研制出無機纖維類及空心球類(見隔熱耐火材料)原料;在輔助原料中又有多種有機結合劑、無機結合劑。關于耐火原料的分類,世界各國不完全一致。按化學性質(zhì)分為酸性耐火原料、堿性耐火原料、中性耐火原料。但通常將耐火原料分為Al2O3-SiO2系耐火原料、堿性耐火原料、隔熱耐火原料、耐火材料結合劑、其他耐火原料。
Al2O3-SiO2系耐火原料 有硅石、半硅質(zhì)粘土(含葉蠟石)、耐火粘土(含高嶺石)及其熟料、鋁土礦(含硅線石族礦物、水鋁石、莫來石)及其熟料、剛玉及工業(yè)氧化鋁等。
半酸性原料(主要是耐火黏土)
在過去的分類中,黏土都是被列在酸性原料中,實際是不合適的。耐火原料的酸性依據(jù)是以游離的硅石(SiO2)為主體,因為按照耐火黏土與硅質(zhì)原料的化學成分而言,耐火黏土中的游離硅石比硅質(zhì)原料要少得多。因為在一般耐火黏土中有30%~45%的氧化鋁,而氧化鋁很少是游離狀態(tài)的,必然與硅石結合而成高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O),即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此,耐火黏土的酸性性質(zhì)較硅質(zhì)原料要弱得多。
有些人認為,耐火黏土在高溫下分解成為游離硅酸、游離氧化鋁,但并不是就此不變,在繼續(xù)受熱時游離硅酸與游離氧化鋁將結合成為英萊石(3Al2O3·2SiO2)。英萊石對堿性礦渣有很好的抗酸性能,同時由于耐火黏土中氧化鋁成分的增高,其酸性物質(zhì)漸漸變?nèi)?,當氧化鋁達到50%,便出現(xiàn)堿性或中性性質(zhì),特別是在很高壓力下制成的黏土磚,密度大、細致緊密、氣孔率低,在高溫條件下對堿性礦渣的抵抗性比硅石要強。就其侵蝕性而言,英萊石也是非常遲緩的,因此我們認為把耐火黏土列為半酸性原料是比較合適的。耐火黏土是耐火材料工業(yè)中很基本而且用途很廣的一種原料。
中性原料
中性原料主要是鉻鐵礦、石墨、碳化硅(人工制造),在任何溫度條件下都不與酸性或堿性礦渣發(fā)生化學反應。目前在自然界中有兩種這樣的原料,即鉻鐵礦和石墨。石墨除天然的以外,還有人造石墨,這些中性原料,對礦渣均有顯著的抵抗性能,非常適合用作堿性耐火材料和酸性耐火材料的隔層。
堿性耐火材料原料
主要是菱鎂礦(菱苦土)、白云石、石灰、橄欖石、蛇紋石、高鋁氧原料(有時呈中性),這些原料對堿性礦渣有較強的抵抗力,多用于砌筑堿性熔爐,但是特別容易和酸性礦渣起化學反應而成為鹽類。
特殊耐火材料:主要是氧化鋯、氧化鈦、氧化鈹、氧化鈰、氧化釷、氧化釔等。這些原料對各種礦渣有不同程度的抵抗性能,但是由于原料來源不多,不能在耐火材料工業(yè)中大量的應用,只能在特殊情況下采用,因此通稱為特殊耐火原料。
硅質(zhì)原料
例如:石英、鱗石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英巖、白硅砂、硅藻土,這些硅質(zhì)原料中所含氧化硅(SiO2)至少在90%以上,純凈原料有氧化硅高達99%以上的。硅質(zhì)原料在高溫化學動態(tài)中是酸性性質(zhì),當有金屬氧化物存在時,或與其接觸時即起化學作用,并結合而成易熔的硅酸鹽類。因此,如果硅質(zhì)原料中含有少量的金屬氧化物時,嚴重影響它的抗熱性。 [2]
Al2O3-SiO2系耐火原料:有硅石、半硅質(zhì)粘土(含葉蠟石)、耐火粘土(含高嶺石)及其熟料、鋁土礦(含硅線石族礦物、水鋁石、莫來石)及其熟料、剛玉及工業(yè)氧化鋁等。
堿性耐火原料:有石灰石、白云石、菱鎂石、水鎂石、鎂橄欖石等的煅燒料或電熔料及鎂鋁尖晶石、鎂鉻尖晶石砂等。
其他耐火原料:有鋯石(含氧化鋯)、鉻鐵礦、碳化物類、石墨、氮化物類及硼化物類等。
隔熱耐火原料:有珍珠巖、蛭石、硅藻土、礦棉、漂珠、耐火纖維及空心球等。