Uobičajene 24 vrste vatrostalnih sirovina, glavnih sirovina i sekundarnih sirovina

Vatrostalni agregat i vatrostalni prah u vatrostalnom lijevanom materijalu općenito se nazivaju glavnim sirovinama, a ostale se nazivaju sekundarnim sirovinama.

Vatrostalni agregat je +0.088 mm ili +0.1 mm dio vatrostalnog lijeva, koji je glavni materijal u strukturi vatrostalnog lijeva i igra ulogu kostura. Stoga je vatrostalni agregat dio odlučujućeg čimbenika fizičkih i mehaničkih svojstava i performansi na visokim temperaturama lijevanog tijela. Općenito, sirovine potrebne za pripremu vatrostalnog agregata trebale bi biti visokokvalitetne sirovine guste strukture, niske apsorpcije vode (općenito manje od 5%), visoke čvrstoće i niskog sadržaja nečistoća.

Vatrostalni prah je matrična komponenta vatrostalnog lijevanog materijala. Nakon djelovanja visoke temperature, može sjediniti ili cementirati vatrostalni agregat, ispuniti pore, postići čvrsto pakiranje, osigurati fluidnost i stabilnost volumena smjese, pospješiti sinteriranje i poboljšati gustoću, čvrstoću, performanse pri visokim temperaturama i radnu učinkovitost materijala ( lijevano tijelo).

Odabirom sirovina različite kvalitete kao glavne sirovine za proizvodnju vatrostalnih lijevaka mogu se izraditi vatrostalni lijevanici različitih svojstava, različitih temperatura i različitih područja uporabe. Općenito, kompozitne sirovine koriste se kao glavne sirovine za vatrostalne betone, čime se mogu dobiti vatrostalni materijali s dobrim sveobuhvatnim svojstvima i dugim vijekom trajanja.

Glavne sirovine u suvremenim visokoučinkovitim vatrostalnim lijevacima koriste veliki broj sirovina visoke čistoće, homogenih sirovina, sirovina za elektrotaljenje, sintetičkih sirovina, prijelaznih sirovina i ultra finog praha, kao i ugljika i sintetičkih materijala -oksidne sirovine, tako da je izvedba vatrostalnih lijevaka znatno poboljšana, čak i više od pečenih vatrostalnih proizvoda.

Učinkovitost vatrostalnog lijevanog materijala uglavnom ovisi o sirovinama koje se koriste u formulaciji, tako da sirovine u vatrostalnom lijevanom materijalu, posebno glavne sirovine, igraju važnu ulogu u konačnom proizvodu i dobivaju posebnu pozornost.

Sinterirana glinica
Sinterirani korund, također poznat kao sinterirana glinica ili polu-taljena glinica, vatrostalni je klinker izrađen od kalcinirane glinice ili industrijskog glinice, koji se melje u kuglu ili kuglicu i sinterira na visokoj temperaturi od 1750~1900 stupnjeva . Sinterirana glinica koja sadrži više od 99% aluminijevog oksida uglavnom se sastoji od ravnomjernog finog kristalnog korunda izravno spojenog. Prinos plina je ispod 3,0%, nasipna gustoća doseže 3,60%/ kubični metar, vatrostalnost je blizu tališta korunda i ima dobru stabilnost volumena i kemijsku stabilnost na visokoj temperaturi. Ne utječe na eroziju reducirajuće atmosfere, rastaljenog stakla i tekućeg metala, a mehanička čvrstoća i otpornost na habanje su dobri pri normalnoj temperaturi i visokoj temperaturi.

Stopljeni korund
Taljeni korund je vrsta sintetičkog korunda napravljenog taljenjem čistog praha glinice u visokotemperaturnoj električnoj peći. Ima karakteristike visoke točke taljenja, visoke mehaničke čvrstoće, dobre otpornosti na toplinski udar, jake otpornosti na eroziju i malog koeficijenta linearnog širenja. Taljeni korund je sirovina za proizvodnju visokokvalitetnih specijalnih vatrostalnih materijala. Uglavnom uključuje topljeni bijeli korund, topljeni smeđi korund, sub-bijeli korund i tako dalje.

Stopljeni bijeli korund
Taljeni bijeli korund čisti je prah aluminijevog oksida kao sirovina, bijeli nakon taljenja na visokoj temperaturi. Proces taljenja bijelog korunda u osnovi je proces taljenja i rekristalizacije industrijskog praha aluminijevog oksida i nema procesa redukcije. Sadržaj Al2O3 nije manji od 9%, sadržaj nečistoća je vrlo mali. Tvrdoća je nešto manja, a žilavost nešto niža od one kod smeđeg korunda. Obično se koristi u proizvodnji abrazivnih alata, posebne keramike i visokokvalitetnih vatrostalnih materijala.

Stopljeni smeđi korund
Taljeni smeđi korund izrađen je od visokotemperaturnog boksita kao glavne sirovine i koksa (antracita), koji se topi u visokotemperaturnoj električnoj peći iznad 2000 stupnjeva. Stopljeni smeđi korund ima gustu teksturu i visoku tvrdoću te se često koristi u keramici, preciznom lijevanju i visokokvalitetnim vatrostalnim materijalima.

Subbijeli korund
Subbijeli korund priprema se električnim topljenjem superkvalitetnog ili primarnog boksita u redukcijskoj atmosferi i kontroliranim uvjetima. Pri taljenju se dodaje redukcijsko sredstvo (ugljik), sredstvo za taloženje (strugotine željeza) i sredstvo za odugljičenje (kapina željeza). Budući da su po kemijskom sastavu i fizičkim svojstvima bliski bijelom korundu, naziva se subbijeli korund. Njegova nasipna gustoća je iznad 3,80g/cm3, a prividna poroznost je manja od 4%, što je idealan materijal za proizvodnju visokovrijednih vatrostalnih materijala i materijala otpornih na habanje.

mulit
Mulit je vatrostalni materijal s 3Al2O3·2SiO2 kao glavnom kristalnom fazom. Prirodnog mulita ima vrlo malo i obično se sintetizira sinteriranjem ili elektrotaljenjem. Mulit ima karakteristike jednolike ekspanzije, dobru stabilnost na toplinski udar, visoku točku omekšavanja pod opterećenjem, malu vrijednost puzanja pri visokoj temperaturi, visoku tvrdoću i dobru otpornost na kemijsku koroziju.

Cirkon korund mulit
Cirkonij korund mulit se sintetizira iz industrijskog aluminijevog oksida, kaolina i cirkona finim mljevenjem, ravnomjernim miješanjem, polusuhim prešanjem i kalcinacijom na 1600 ~ 1700 stupnjeva. Povećanje sadržaja cirkona dovodi do povećanja temperature sinteriranja, smanjenja ukupnog skupljanja i povećanja zatvorene poroznosti. Ove reakcije rezultiraju većom gustoćom i čvrstoćom sinteriranog cirkon korund mulita i boljom stabilnošću na toplinski udar i otpornošću na trosku.

Magnezij aluminijski spinel
Magnezitno-aluminijski spinel izrađen je od industrijske glinice i lagano spaljenog magnezijevog oksida sinteriranjem na visokoj temperaturi ili električnom fuzijom. Kemijska formula Mgo-Al spinela je MgO·Al2O3, u kojoj je sadržaj MgO 28,2%, a sadržaj Al2O3 71,8%. Ima prednosti otpornosti na visoke temperature, otpornosti na abraziju, otpornosti na koroziju, visoke točke taljenja, niske toplinske ekspanzije, niskog toplinskog naprezanja, dobre stabilnosti na toplinske udare, jake otpornosti na alkalnu eroziju troske i dobra svojstva električne izolacije.

Silimanit, andaluzit, kijanit
Općenito, često se naziva i tri kamena, kemijska formula je Al203-Si02, a teorijski sastav je Al2O3 63.1% i Si0236.9%. Nakon zagrijavanja, oni se nepovratno transformiraju u mulit i kvarcit, koji imaju prednosti dobre otpornosti na koroziju troske, dobre stabilnosti na toplinski udar i visoke točke omekšavanja pod opterećenjem. Proizvodi grupe kainit su visokokvalitetne sirovine amorfnih vatrostalnih materijala. Silimanit i andaluzit mogu se izravno prerađivati ​​u opeke ili koristiti kao vatrostalni agregat zbog male promjene volumena tijekom zagrijavanja. Kada se zagrije, ekspanzija volumena kijanita je velika, kao što je sredstvo za ekspanziju za amorfne vatrostalne materijale, može se izravno koristiti.

Visoki boksit
Kineski resursi boksita uglavnom su raspoređeni u Shanxi, Henan, Guangxi i Guizhou. Visoko boksitni klinker kalciniran na visokoj temperaturi uglavnom se koristi za vatrostalne materijale s visokim sadržajem glinice, a može se koristiti i za izradu fuzijskog smeđeg korunda, subbijelog korunda. Posljednjih godina, homogenizirani boksitni klinker proizveden u Kini postigao je dobre rezultate u primjeni amorfnih vatrostalnih materijala zbog niske stope upijanja i stabilnih performansi.

Meka glina
Mineralni sastav meke gline je uglavnom kaolinit ili polivodni kaolinit, pomiješan s drugim mineralima nečistoća, sadržaj A1203 može biti od 22% do 38%, prosječna vatrostalnost je oko 1600 dolara, meka glina je uglavnom glina, fine čestice, lako za raspršivanje u vodi, plastičnost i prianjanje su vrlo jaki. Naširoko se koristi u plastici, materijalima za nabijanje, materijalima za dopunjavanje u spreju i vatrostalnom mulju i vatrostalnim materijalima s niskim preponama.

Glineni klinker
Prema različitim sirovinama i korištenim metodama proizvodnje, šamotni klinker može se podijeliti u dvije vrste: jedan je blok od tvrde gline izravno u peći za kovanje i spaljivanje; Drugi je korištenje kaolina ili tvrde gline, nakon finog mljevenja, homogenizacije, dehidracije filtracijom, sušenja i konačnog spaljivanja u peći, je visokokvalitetni glineni klinker. Glavna mineralna faza tvrdog glinenog klinkera je mulit, koji čini 35% ~ 55%, a slijede ga staklena faza i kristobalit. Glineni klinker glavna je sirovina uobičajenih aluminijskih silikatnih vatrostalnih materijala.

magnezit
Magnezit je prirodna alkalna mineralna sirovina čija je glavna komponenta magnezijev karbonat (MgC03). Naša zemlja raspolaže bogatim izvorima magnezita, visoke kvalitete i velikim rezervama. Magnezit je uglavnom rasprostranjen u provinciji Liaoning. Magnezit se uglavnom koristi za proizvodnju sinteriranog magnezijevog oksida, taljenog magnezijevog oksida i osnovnih vatrostalnih materijala.

Sinterirani magnezij
Sinterirani magnezit proizvod je potpunog sinteriranja magnezita na 1600 ~ 1900 stupnjeva, a glavni mineral je kubični magnezit. Sadržaj MgO visokokvalitetnog magnezijevog oksida općenito je veći od 95%, a nasipna gustoća čestica nije manja od 3,30 g/cm3, što ima izvrsnu učinkovitost protiv alkalne erozije troske. Sinterirani magnezij je jedna od glavnih sirovina za proizvodnju alkalnih vatrostalnih materijala.

Taljeni magnezij
Taljeni magnezij se proizvodi topljenjem odabranog magnezita ili sinteriranog magnezija u elektrolučnoj peći na visokoj temperaturi od 2500 stupnjeva. U usporedbi sa sinteriranim magnezijem, kubični magnezit glavne kristalne faze ima grubo zrno i izravan kontakt, visoku čistoću, gustu strukturu, jaku otpornost na alkalnu trosku i dobru stabilnost na toplinski udar. Dobra je sirovina za napredne nepečene opeke koje sadrže ugljik i amorfne vatrostalne materijale.

Silicij karbid
Silicijev karbid obično se proizvodi od mješavine koksa i silicijevog pijeska kao glavne sirovine visokotemperaturnim taljenjem u električnim pećima. -SiC (kubični kristal) nastaje na temperaturi od 1400-1800 stupnjeva, a -SiC (heksagonalni kristal) nastaje kada je temperatura viša od 18001. Silicijev karbid ima visoku tvrdoću, visoku toplinsku vodljivost, nisku toplinsku ekspanziju i izvrsna otpornost na neutralnu i kiselu trosku. Raspon sastava komercijalnog silicijevog karbida je SiC90% ~ 99,5%, vatrostalni lijevani materijal, punilo za raspršivanje, materijal za nabijanje i plastika često koriste silicijev karbid visoke čistoće.

Silikatna para
Silicij dioksid je nusproizvod proizvodnje ferosilicija i proizvoda od silicija. Izgled je bijeli do tamno sivi fini prah, čestice su okrugle, promjer čestice je općenito 0.02 ~ 0.45μm, specifična površina je oko 15~ 25m2 /g, nasipna gustoća je 0.15~0.25g/cm3, posljednjih godina kao vodeći proizvod korištena je određena količina silicij dioksida, koja više nije nusproizvod. Visoke je čistoće, bijele boje i stabilnog sastava. Dobra reološka svojstva pokazala su se u primjeni arteškog lijevaka.

grafit
Grafit se dijeli na umjetni grafit i prirodni grafit. Umjetni grafit nastaje sinteriranjem petrol koksa (zagrijanog na iznad 2800 stupnjeva C) ili postupkom grafitnih elektroda. Prirodni kristali grafita su šesterokutni s romboedarskom simetrijom. Obično postoje tri oblika: amorfni, ljuskasti grafit i čisti kristal. Amorfni grafit (bez oblika) i umjetni grafit imaju bolju fluidnost od ljuspičastog grafita i kristalnog grafita u primjenama za lijevano i hranjenje kestena.

nagib
Smola ugljenog katrana ima veći sadržaj ostataka ugljika od naftnog asfalta, što može učinkovito osigurati komponente ugljika za vatrostalne materijale. U skladu sa zahtjevima dizajna formulacije materijala, može se koristiti u obliku finog praha ili čestica. Upotreba plave boje u amorfnim vatrostalnim primjenama bolja je od drugih oblika ugljika (kao što je grafit) jer asfalt ima nisku temperaturu taljenja i može se obložiti česticama, čime se osigurava dobar zaštitni sloj protiv erozije troske.

Kalcij aluminatni cement
Glavna metoda proizvodnje cementa s visokim postotkom glinice je metoda sinteriranja, čišći vapnenac je sirovina kalcijevog oksida za proizvodnju svih kalcijevih aluminatnih cementa, sinterirana glinica koristi se za proizvodnju visokokvalitetnog kalcijevog aluminatnog cementa, a za proizvodnju cementa s niskim udjelom željeza , boksit s niskim sadržajem silicija koristi se kao sirovina glinice za cement srednjeg i niskog stupnja visoke glinice. Čisti kalcijev aluminatni cement ili cement s visokim udjelom glinice najvažniji je hidraulički cement koji se koristi za kombinaciju vatrostalnih betona i sprejeva. U izradi vatrostalne lijevane obloge potrebno je strogo kontrolirati temperaturu vode i dodavanje vode, snagu i vrijeme miješanja, temperaturu i brzinu zagrijavanja, među kojima je temperatura najvažniji parametar koji bitno utječe na stvaranje vezivne faze cementa i ispuštanje vode u početnoj fazi zagrijavanja.

Silika sol
Silikatni sol je vrsta vodenog koloida raspršenog česticama silicijevog dioksida, koji je mliječna tekućina koja je donekle viskozna na dodir i ima visoku specifičnu površinu. Sol silicijevog dioksida može se cementirati dehidratacijom, promjenom pH, dodavanjem soli ili organskog otapala koje se može miješati s vodom. Tijekom sušenja, brzom dehidracijom na površini čestice stvara se veza silicij-kisik (SI-0-Si), što rezultira polimerizacijom i unutarnjim spajanjem. Pretvorba silicijevog sola iz otopine u krutinu naziva se cementacija. Obično se koristi za farbanje, livenje, dovod pumpe, nabijanje i dovod raspršivanjem.

Natrijev silikat
Često korišteni silikati su natrijev silikat (Na2O•mSiO•nH2O), kalijev silikat i litijev silikat. Dehidrirani natrijev silikat obično je proziran poput stakla i topiv u vodi, pa se naziva i vodeno staklo. Molarni omjer Si02/N~0 u industrijskim proizvodima (koji se naziva modul vodenog stakla) je između 0.5 i 4.0, a molarni omjer natrijeva silikata za vatrostalnih materijala je 2,2 do 3,35. Na viskoznost vodene otopine natrijeva silikata utječu njen molarni omjer i koncentracija, a značajno se mijenja s temperaturom. Natrijev silikat je hidratiziran u vodenoj otopini, a otopina je alkalna. Što je molarni omjer manji, to je hidratacija natrijevog silikata jasnija, a pH vrijednost pada s smanjenjem molarnog omjera. Reakcija hidratacije natrijevog silikata s visokim molarnim omjerom je spora. Sredstvo za stvrdnjavanje odabrano za vatrostalne materijale vezane na natrijev silikat treba odrediti prema primjeni vatrostalnih materijala. Uobičajeno korištena sredstva za stvrdnjavanje su natrijev fluorosilikat, polialuminijev klorid, fosfat, natrijev fosfat, polialuminijev fosfat, polimagnezijev fosfat, amonijev pentaborat, glioksal, limunska kiselina, vinska kiselina, etil acetat itd.

Fosforna kiselina i fosfat
Sama fosforna kiselina ne veže. Kada je u kontaktu s vatrostalnim materijalom, zbog brze reakcije između njih i stvaranja fosfata, pokazuje dobro svojstvo vezivanja. Kao veziva mogu se koristiti različiti oblici fosfata. Najčešća sol koja se koristi s vatrostalnim materijalima je aluminijev fosfat, koji je poznat po svojoj topivosti u vodi, čvrstoći veze i stabilnosti kao veziva. Natrijev fosfat u vatrostalnim materijalima uglavnom se koristi za koagulaciju, depolimerizaciju i kao vezivno sredstvo za dodatak alkalnog spreja. Natrijev polifosfat se često koristi kao sredstvo za redukciju vode u betonima. Osim toga, natrijev fosfat može reagirati sa spojevima zemnoalkalijskih metala (kao što su CaO i MgO) i proizvesti kondenzaciju. Na temelju ovog svojstva natrijev fosfat se primjenjuje na magnezijev alkalni dodatak u spreju.

Rho - Al2O3
Rho Al2O3 je aktivni aluminijev oksid, koji se razlikuje od ostalih kristalnih Al2O3 i najgora je kristalna varijanta Al2O3. Među različitim kristalnim stanjima Al2O3, samo rho -Al2O3 ima spontanu reakciju hidratacije na sobnoj temperaturi, a hidratizirana dijaspora i bemitni sol mogu igrati ulogu vezivanja i otvrdnjavanja. Rho -Al2O3 se konačno pretvara u izvrstan vatrostalni - -Al2O3(korund) na visokoj temperaturi. Prema tome, rho -Al2O3 vezani lijevak može se smatrati vrstom vatrostalnog samovezujućeg lijevaka, koji igra ulogu veze, a sam je vatrostalni oksid visoke razine, s očiglednim izvrsnim performansama.