Tulekindlate toorainete klassifikatsioon

Kõrgtemperatuurilise tehnoloogia arenguga. Nõuded tulekindlatele materjalidele kasvavad pidevalt ning kasutusnõuete täitmiseks on vaja välja töötada uued tulekindlad toorained. Lisaks looduslike toorainete väljakaevamisele on edukalt arendatud ka kunstlikult sünteesitud tulekindlaid materjale, nagu karbiidid, nitriidid, boriidid jne. Lisaks on kasutatud ka anorgaaniliste kiudude ja õõnespallide toorainet (vt soojusisolatsiooni ja tulekindlad materjalid). arenenud; abitoorainetes on palju erinevaid orgaanilisi ja anorgaanilisi sideaineid. Tulekindlate toorainete klassifikatsiooni osas ei ole maailma riigid täiesti ühtsed. Keemiliste omaduste järgi võib selle jagada happelisteks tulekindlateks tooraineteks, põhilisteks tulekindlateks tooraineteks ja neutraalseteks tulekindlateks tooraineteks. Kuid tulekindlad toorained jagunevad tavaliselt Al2O3-SiO2 seeria tulekindlateks tooraineteks, põhilisteks tulekindlateks tooraineteks, soojusisolatsiooni tulekindlateks tooraineteks, tulekindlateks sideaineteks ja muudeks tulekindlateks tooraineteks.
Al2O3-SiO2-seeria tulekindlate toorainete hulka kuuluvad ränidioksiid, poolränisisaldusega savi (sh pürofüliit), tulekindel savi (sh kaoliniit) ja selle klinker, boksiit (sisaldab sillimaniitmineraale, diaspoori, mulliiti kivi) ning selle klinker, korund ja tööstuslik alumiiniumoksiid jne.
1. Poolhappelised toorained (peamiselt tulekindel savi)
Varasemas klassifikatsioonis oli savi happelise toorainena kirjas, mis tegelikult ei sobi. Tulekindlate toorainete happeline alus põhineb vabal ränidioksiidil (SiO2), sest tulekindla savi ja ränisisaldusega tooraine keemilise koostise järgi on vaba ränidioksiidi tulekindlas savis palju vähem kui ränisisaldusega tooraineid. Kuna üldiselt tulekindlas savis on 30–45 protsenti alumiiniumoksiidi ja alumiiniumoksiid on harva vabas olekus, tuleb see kaoliniidi (Al2O3 2SiO2 2H2O) moodustamiseks kombineerida ränidioksiidiga, isegi kui seal on liigne ränidioksiid. Väga väike ja väga väike mõju. Seetõttu on tulekindla savi happesus palju nõrgem kui ränisisaldusega toorainel.
Mõned arvavad, et tulekindel savi laguneb kõrgel temperatuuril vabaks ränihappeks ja vabaks alumiiniumoksiidiks, kuid see ei jää muutumatuks. Vaba ränihape ja vaba alumiiniumoksiid moodustavad pideval kuumutamisel Yinglai kivi (3Al2O3·2SiO2). Yinglai kivil on hea happekindlus leeliselise räbu suhtes. Samal ajal väheneb tulekindla savi alumiiniumoksiidi sisalduse suurenemise tõttu selle happesus järk-järgult. Kui alumiiniumoksiid jõuab 50 protsendini, tundub see leeliseline või neutraalne, eriti see on ülikõrge rõhu all valmistatud savitellis. Sellel on suur tihedus, peenus ja kompaktsus ning madal poorsus. Kõrge temperatuuri tingimustes on see leeliselise räbu suhtes vastupidavam kui ränidioksiid. Inkrusteeritud kivi on ka oma erosioonilt väga aeglane, mistõttu arvame, et tulekindel savi on õigem klassifitseerida poolhappeliseks tooraineks. Tulekindel savi on tulekindlate materjalide tööstuses kõige elementaarsem ja laialdasemalt kasutatav tooraine.
2. Neutraalsed toorained
Neutraalsed toorained on peamiselt kromiit, grafiit ja ränikarbiid (toodetud), mis ei reageeri keemiliselt happelise või leeliselise räbuga ühelgi temperatuuril. Praegu on looduses kaks sellist toorainet, kromiit ja grafiit. Lisaks looduslikule grafiidile on olemas ka tehisgrafiit. Nendel neutraalsetel toorainetel on märkimisväärne vastupidavus räbule ja need sobivad kõige paremini kasutamiseks leeliseliste tulekindlate materjalide ja happeliste tulekindlate materjalide vahekihtidena.
3. Leeliseline tulekindel tooraine
Peamiselt magnesiit (magnesiit), dolomiit, lubi, oliviin, serpentiin, kõrge alumiiniumoksiidi toormaterjalid (mõnikord neutraalsed), neil toorainetel on tugev leeliselise räbu vastupidavus ja neid kasutatakse enamasti müüritise jaoks. Ehitage leeliseline ahi, kuid seda on eriti lihtne reageerivad keemiliselt happelise räbuga ja muutuvad sooladeks.
Spetsiaalsed tulekindlad materjalid: peamiselt tsirkooniumoksiid, titaanoksiid, berülliumoksiid, tseeriumoksiid, tooriumoksiid, ütriumoksiid jne. Nendel toorainetel on erinev vastupidavus erinevatele räbudele, kuid toorainete piiratud allika tõttu ei saa neid laialdaselt levitada kasutatakse tulekindlas tööstuses ja neid saab kasutada ainult erijuhtudel, seetõttu nimetatakse neid tavaliselt spetsiaalseteks tulekindlateks tooraineteks.
4. Räni tooraine
Näiteks: kvarts, tridüümiit, kristobaliit, kaltsedon, tulekivi, opaal, kvartsiit, valge räniliiv, kobediatomiit, need ränisisaldusega toorained sisaldavad vähemalt 90 protsenti ränioksiidi (SiO2), puhas tooraine sisaldab ränioksiidi kuni 99 protsenti või enama. Ränisisaldusega toorained on kõrgel temperatuuril keemilises dünaamikas happelised. Kui metallioksiidid on olemas või nendega kokku puutuvad, reageerivad need keemiliselt ja ühinevad, moodustades sulavaid silikaate. Seega, kui räni tooraine sisaldab väikeses koguses metalloksiidi, mõjutab see tõsiselt selle kuumakindlust.
Al2O3-SiO2 seeria tulekindlad toorained: ränidioksiid, poolränisisaldusega savi (sh pürofüliit), tulekindel savi (sh kaoliniit) ja selle klinker, boksiit (sisaldab sillimaniitmineraale, diaspoore, molübdeeni) Come stone) ja selle klinker, korund ja tööstuslik alumiiniumoksiid jne.
Leeliselised tulekindlad toorained: kaltsineeritud materjalid nagu lubjakivi, dolomiit, magnesiit, brutsiit, forsteriit jne või elektrisulatusmaterjalid, magneesium-alumiiniumspinell, magneesium-kroomspinellliiv jne.
Muud tulekindlad toorained: tsirkoon (sh tsirkooniumoksiid), kromiit, karbiidid, grafiit, nitriidid ja boriidid jne.
Soojusisolatsiooni tulekindlad toorained: perliit, vermikuliit, diatomiit, mineraalvill, ujuvad helmed, tulekindlad kiud ja õõnsad pallid jne.