Класификација ватросталних сировина

Са развојем високотемпературне технологије. Захтеви за ватросталним материјалима се стално повећавају и потребно је развијати нове ватросталне материјале како би се испунили захтеви за употребу. Поред истраживања природних сировина, успешно су развијене и синтетичке ватросталне сировине, као што су карбиди, нитриди и бориди. Поред тога, развијене су и сировине од неорганских влакана и шупљих куглица (види изолациони ватростални материјали); У помоћним сировинама има много врста органских и неорганских везива. Класификација ватросталних сировина није у потпуности конзистентна у свету. Према хемијским својствима дели се на киселе ватросталне сировине, основне ватросталне сировине и неутралне ватросталне сировине. Међутим, ватросталне сировине се генерално деле на Ал2О3-СиО2 серије ватросталних сировина, основне ватросталне сировине, топлотноизолационе ватросталне сировине, ватростално везиво и друге ватросталне сировине.
Ал2О3-СиО2 ватросталне сировине укључују силицијум диоксид, полу-силицијумску глину (укључујући пирофилит), ватросталну глину (укључујући каолинит) и њен клинкер, боксит (укључујући минерале силиманит групе, боксит, мулит) и његов клинкер, корунд глинице итд.
Полу-кисела сировина (углавном ватростална глина)
У досадашњој класификацији, глина је била наведена у киселим сировинама, што није одговарало. Кисела основа ватросталних сировина заснива се на слободном силицијум диоксиду (СиО2), јер је према хемијском саставу ватросталне глине и силицијумских сировина слободни силицијум у ватросталној глини много мањи него код силицијумских сировина. Пошто у општој ватросталној глини има 30% ~45% глинице, а глиница је ретко у слободном стању, она је обавезна да се комбинује са силицијумом и формира каолинит (Ал2О3 · 2СиО2 · 2Х2О). Чак и ако има мало вишка силицијум диоксида, његов ефекат је веома мали. Због тога је кисело својство ватросталне глине много слабије него код силицијумске сировине. [2]
Неки људи верују да се ватростална глина на високој температури распада у слободну силицијумску киселину и слободну глиницу, али не остаје иста. Када се настави да се загрева, слободна силицијумска киселина и слободна глиница ће се комбиновати и формирати Јинглаит (3Ал2О3 · 2СиО2). Јинглаи камен има добру отпорност на киселину на алкалну шљаку. Истовремено, услед повећања садржаја глинице у ватросталној глини, њене киселе супстанце постепено постају слабије. Када глиница достигне 50 процената, појавиће се алкална или неутрална својства. Посебно, глинена цигла направљена под ултра високим притиском има високу густину, фину компактност, ниску порозност и јачу отпорност на алкалну шљаку под високом температуром од силицијум диоксида. У погледу корозивности, Јинглаи камен је такође веома спор, па сматрамо да је прикладно навести ватросталну глину као полу-киселу сировину. Ватростална глина је најосновнија и најшире коришћена сировина у ватросталној индустрији. [2]
Неутралне сировине
Неутралне сировине су углавном хромит, графит и силицијум карбид (произведени ручно), који неће реаговати са киселом или алкалном шљаком на било којој температури. Тренутно у природи постоје две такве сировине, а то су хромит и графит. Поред природног графита, постоји и вештачки графит. Ове неутралне сировине имају значајну отпорност на шљаку и најпогодније су за употребу као међуслој алкалних и киселинских ватросталних материјала. [2]
Основне ватросталне сировине
То су углавном магнезит (магнезит), доломит, креч, оливин, серпентин, сировине са високим садржајем глинице (понекад неутралне). Ове сировине имају јаку отпорност на алкалну шљаку и углавном се користе за изградњу алкалних пећи, али посебно лако реагују са киселом шљаком и формирају соли.
Специјални ватростални материјали: углавном цирконијум, титанијум оксид, берилијум оксид, церијум оксид, торијум оксид, итријум оксид, итд. Ове сировине имају различите степене отпорности на разне шљаке. Међутим, због ограниченог извора сировина, они се не могу широко користити у ватросталној индустрији и могу се користити само у посебним околностима. Због тога се обично називају специјалним ватросталним сировинама. [2]
Силицијумска сировина
На пример, кварц, тридимит, кристобалит, калцедон, кремен, опал, кварцит, бели силицијум, дијатомит, ове силицијумске сировине садрже најмање 90 процената силицијум оксида (СиО2), а чисте сировине садрже више од 99 процената силицијум оксида. Силицијумске сировине су киселе у хемијској динамици високих температура. Када метални оксиди постоје или су у контакту са њима, они реагују хемијски и комбинују се да би формирали топљиве силикате. Стога, ако је мала количина металног оксида садржана у силицијумској сировини, њена отпорност на топлоту ће бити озбиљно погођена. [2]
Ал2О3-СиО2 ватросталне сировине укључују силицијум диоксид, полу-силицијумску глину (укључујући пирофилит), ватросталну глину (укључујући каолинит) и њен клинкер, боксит (укључујући минерале силиманит групе, боксит, мулит) и његов клинкер, корунд глинице итд.
Основне ватросталне сировине: калцинисани или фузионисани материјали као што су кречњак, доломит, магнезит, бруцит, форстерит, магнезијум-алуминијум спинел, магнезијум-хром спинел песак, итд.
Остали ватростални материјали: циркон (укључујући цирконијум), хромит, карбид, графит, нитрид и борид.
Изолационе и ватросталне сировине: перлит, вермикулит, дијатомит, минерална вуна, плутајуће перле, ватростална влакна и шупље куглице.