Υπάρχουν πολλά είδη πυρίμαχων πρώτων υλών και διάφορες μέθοδοι ταξινόμησης. Υπάρχουν γενικά έξι κατηγορίες.
Πρώτον, σύμφωνα με τα χημικά συστατικά της ταξινόμησης πυρίμαχων πρώτων υλών
Μπορεί να χωριστεί σε πρώτες ύλες οξειδίου και σε πρώτες ύλες μη οξειδίου. Με την ανάπτυξη της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας, ορισμένες οργανικές ενώσεις έχουν γίνει τα πρόδρομα υλικά ή τα βοηθητικά υλικά των πρώτων υλών υψηλής αντοχής στη φωτιά.
Δύο, σύμφωνα με τα χημικά συστατικά της ταξινόμησης πυρίμαχων πρώτων υλών
Σύμφωνα με τα χημικά χαρακτηριστικά, οι πρώτες ύλες πυραντίστασης μπορούν να χωριστούν σε πρώτες ύλες όξινης πυραντίστασης, όπως πυρίτιο, ζιρκόνιο κ.λπ.· σε πρώτες ύλες ουδέτερης πυραντίστασης, όπως κορούνδιο, βωξίτης (όξινος), μουλίτης (όξινος), πυρίτης (αλκαλικός), γραφίτης κ.λπ.· σε αλκαλικές πρώτες ύλες πυραντίστασης, όπως μαγνησία, δολομίτης, μαγνησιακή ασβεστούχος άμμος κ.λπ.
Τρία, σύμφωνα με την ταξινόμηση της λειτουργίας της παραγωγικής διαδικασίας
Ανάλογα με τον ρόλο τους στην παραγωγική διαδικασία, οι πυρίμαχες πρώτες ύλες μπορούν να χωριστούν σε κύριες πρώτες ύλες και βοηθητικές πρώτες ύλες.
Η κύρια πρώτη ύλη είναι το κύριο σώμα του πυρίμαχου υλικού. Οι βοηθητικές πρώτες ύλες μπορούν να χωριστούν σε συνδετικά και πρόσθετα. Η λειτουργία του συνδετικού είναι να κάνει το πυρίμαχο σώμα να έχει επαρκή αντοχή στη διαδικασία παραγωγής και χρήσης. Συνήθως χρησιμοποιούνται υγρά απόβλητα θειώδους χαρτοπολτού, άσφαλτος, φαινολική ρητίνη, αργιλικό τσιμέντο, πυριτικό νάτριο, φωσφορικό οξύ και φωσφορικό άλας, θειικό άλας, και μερικές από τις ίδιες τις κύριες πρώτες ύλες έχουν τον ρόλο των συνδετικών μέσων, όπως ο συνδεδεμένος άργιλος. Ο ρόλος των προσθέτων είναι να βελτιώσουν τη διαδικασία παραγωγής ή κατασκευής πυρίμαχων υλικών ή να ενισχύσουν ορισμένες ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών, όπως σταθεροποιητής, μειωτικός παράγοντας νερού, αναστολέας, πλαστικοποιητής, διασπορέας αφριστικού παράγοντα, παράγοντας διαστολής, αντιοξειδωτικό κ.λπ.
Τέσσερα, ανάλογα με τη φύση της ταξινόμησης οξέος και βάσης
Σύμφωνα με το οξύ και το αλκάλιο, οι πυρίμαχες πρώτες ύλες μπορούν να χωριστούν κυρίως στις ακόλουθες πέντε κατηγορίες.
(1) Όξινες πρώτες ύλες
Κυρίως πυριτικές πρώτες ύλες, όπως χαλαζίας, πλακώδους χαλαζία, χαλκηδίτης, χαλκηδόνιος, πυριτόλιθος, οπάλιος, χαλαζίτης, λευκή πυριτική άμμος, διατομίτης, αυτές οι πυριτικές πρώτες ύλες περιέχουν πυριτία (SiO2) τουλάχιστον σε ποσοστό άνω του 90%, ενώ οι καθαρές πρώτες ύλες έχουν πυριτία έως και άνω του 99%. Οι πυριτικές πρώτες ύλες είναι όξινες σε χημική δυναμική υψηλής θερμοκρασίας, όταν υπάρχουν οξείδια μετάλλων ή όταν έρχονται σε επαφή με χημική δράση, και συνδυάζονται σε εύτηκτα πυριτικά άλατα. Επομένως, εάν η πυριτική πρώτη ύλη περιέχει μικρή ποσότητα οξειδίου μετάλλου, αυτό θα επηρεάσει σοβαρά την αντοχή της στη θερμότητα.
(2) ημιόξινες πρώτες ύλες
Πρόκειται κυρίως για πυρίμαχο άργιλο. Στην προηγούμενη ταξινόμηση, ο άργιλος αναφερόταν ως όξινο υλικό, κάτι που στην πραγματικότητα δεν ήταν κατάλληλο. Η οξύτητα των πυρίμαχων πρώτων υλών βασίζεται στο ελεύθερο πυρίτιο (SiO2) ως κύριο σώμα, επειδή σύμφωνα με τη χημική σύνθεση του πυρίμαχου πηλού και των πυριτικών πρώτων υλών, το ελεύθερο πυρίτιο στον πυρίμαχο άργιλο είναι πολύ μικρότερο από αυτό των πυριτικών πρώτων υλών.
Επειδή η γενική πυρίμαχη άργιλος περιέχει 30%~45% αλουμίνα, και η αλουμίνα σπάνια βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση, δεσμευμένη να συνδυαστεί με πυρίτιο σε καολινίτη (Al2O3·2SiO2·2H2O), ακόμη και αν υπάρχει μικρή περίσσεια πυριτίου, ο ρόλος του είναι πολύ μικρός. Επομένως, η όξινη ιδιότητα της πυρίμαχης αργίλου είναι πολύ ασθενέστερη από αυτή των πυριτικών πρώτων υλών. Μερικοί πιστεύουν ότι η πυρίμαχη άργιλος σε υψηλή θερμοκρασία αποσυντίθεται σε ελεύθερο πυριτικό άλας, ελεύθερη αλουμίνα, αλλά όχι αμετάβλητη, το ελεύθερο πυριτικό άλας και η ελεύθερη αλουμίνα θα συνδυαστούν σε χαλαζία (3Al2O3·2SiO2) όταν συνεχιστεί η θέρμανση. Ο χαλαζίας έχει καλή αντοχή σε οξύ στην αλκαλική σκωρία, και λόγω της αύξησης της σύνθεσης της αλουμίνας στην πυρίμαχη άργιλο, η όξινη ουσία σταδιακά εξασθενεί, όταν η αλουμίνα φτάσει το 50%, οι αλκαλικές ή ουδέτερες ιδιότητες, ειδικά κατασκευασμένες από τούβλα αργίλου υπό υψηλή πίεση, υψηλή πυκνότητα, λεπτό συμπαγές, χαμηλό πορώδες, η αντοχή στην αλκαλική σκωρία είναι ισχυρότερη από το πυρίτιο υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Ο χαλαζίας είναι επίσης πολύ αργός όσον αφορά τη διαβρωτικότητά του, επομένως θεωρούμε σκόπιμο να ταξινομήσουμε την πυρίμαχη άργιλο ως ημιόξινη. Η πυρίμαχη άργιλος είναι η πιο βασική και ευρέως χρησιμοποιούμενη πρώτη ύλη στη βιομηχανία πυρίμαχων υλικών.
(3) ουδέτερες πρώτες ύλες
Οι ουδέτερες πρώτες ύλες είναι κυρίως ο χρωμίτης, ο γραφίτης, το καρβίδιο του πυριτίου (τεχνητό), τα οποία υπό οποιεσδήποτε συνθήκες θερμοκρασίας δεν αντιδρούν με όξινη ή αλκαλική σκωρία. Σήμερα υπάρχουν δύο τέτοια υλικά στη φύση, ο χρωμίτης και ο γραφίτης. Εκτός από τον φυσικό γραφίτη, υπάρχει και ο τεχνητός γραφίτης, αυτές οι ουδέτερες πρώτες ύλες, έχουν σημαντική αντοχή στη σκωρία, οι πιο κατάλληλες για αλκαλικά πυρίμαχα υλικά και όξινη πυρίμαχη μόνωση.
(4) αλκαλικές πυρίμαχες πρώτες ύλες
Κυρίως μαγνησίτης (μαγνησίτης), δολομίτης, ασβέστης, ολιβίνης, σερπεντίνης, πρώτες ύλες υψηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο αλουμίνας (μερικές φορές ουδέτερες), αυτές οι πρώτες ύλες έχουν ισχυρή αντοχή στην αλκαλική σκωρία, χρησιμοποιούνται κυρίως σε αλκαλικούς κλιβάνους τοιχοποιίας, αλλά ιδιαίτερα εύκολα και όξινα αντιδρούν στη χημική αντίδραση της σκωρίας και γίνονται αλάτι.
(5) Ειδικά πυρίμαχα υλικά
Κυρίως ζιρκονία, οξείδιο του τιτανίου, οξείδιο του βηρυλλίου, οξείδιο του δημητρίου, οξείδιο του θορίου, οξείδιο του υττρίου και ούτω καθεξής. Αυτές οι πρώτες ύλες έχουν διαφορετικούς βαθμούς αντοχής σε όλα τα είδη σκωρίας, αλλά επειδή η πηγή πρώτης ύλης δεν είναι μεγάλη, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλο αριθμό πυρίμαχων βιομηχανιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε ειδικές περιπτώσεις, επομένως ονομάζονται πρώτες ύλες ειδικής πυραντίστασης.
Πέντε, σύμφωνα με την ταξινόμηση της γενιάς των πρώτων υλών
Ανάλογα με την παραγωγή των πρώτων υλών, οι πρώτες ύλες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: φυσικές και συνθετικές.
(1) φυσικές πυρίμαχες πρώτες ύλες
Οι φυσικές ορυκτές πρώτες ύλες εξακολουθούν να αποτελούν το κύριο σώμα των πρώτων υλών. Τα ορυκτά που απαντώνται στη φύση αποτελούνται από τα στοιχεία που τα αποτελούν. Προς το παρόν, έχει αποδειχθεί ότι η συνολική ποσότητα οξυγόνου, πυριτίου και αλουμινίου, τριών στοιχείων, αντιπροσωπεύει περίπου το 90% της συνολικής ποσότητας στοιχείων στον φλοιό, και τα οξείδια, τα πυριτικά και τα αργιλοπυριτικά ορυκτά αντιπροσωπεύουν προφανή πλεονεκτήματα, τα οποία είναι πολύ τεράστια αποθέματα φυσικών πρώτων υλών.
Η Κίνα διαθέτει πλούσιους πόρους πυρίμαχων πρώτων υλών, μεγάλης ποικιλίας. Ο μαγνησίτης, ο βωξίτης, ο γραφίτης και άλλοι πόροι μπορούν να ονομαστούν οι τρεις πυλώνες των πυρίμαχων πρώτων υλών της Κίνας. Μαγνησίτης και βωξίτης, μεγάλα αποθέματα, υψηλής ποιότητας. Πυρίμαχος άργιλος, πυρίτιο, δολομίτης, δολομίτης μαγνησίας, ολιβίνη μαγνησίας, σερπεντίνη, ζιρκόνιο και άλλοι πόροι εξαιρετικής ποιότητας είναι ευρέως διαδεδομένοι.
Οι κύριες ποικιλίες φυσικών πρώτων υλών είναι: πυρίτιο, χαλαζίας, διατομίτης, κερί, άργιλος, βωξίτης, κυανίτης, ορυκτές πρώτες ύλες, μαγνησίτης, δολομίτης, ασβεστόλιθος, μαγνησίτης, ολιβίνη, σερπεντίνη, τάλκης, χλωρίτης, ζιρκόνιο, πλαγιοζιρκόν, περλίτης, χρώμιο-σίδηρος και φυσικός γραφίτης.
Έξι, ανάλογα με τη χημική σύνθεση, οι φυσικές πυρίμαχες πρώτες ύλες μπορούν να χωριστούν σε:
Πυριτικό: όπως κρυσταλλικό πυρίτιο, πυρίτιο με τσιμέντο από χαλαζιακή άμμο, κ.λπ.
② ημιπυριτικό (φυλλαχίτης, κ.λπ.)
③ Άργιλος: όπως σκληρός άργιλος, μαλακός άργιλος, κ.λπ. Συνδυάστε άργιλο και κλίνκερ αργίλου
(4) Υψηλό αλουμίνιο: γνωστό και ως νεφρίτης, όπως ορυκτά υψηλού βωξίτη, σιλλιμανίτη·
⑤ Μαγνήσιο: μαγνησίτης;
⑥ Δολομίτης;
⑦ Χρωμίτης [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Ζιρκόν (ZrO2·SiO2).
Οι φυσικές πρώτες ύλες συνήθως περιέχουν περισσότερες ακαθαρσίες, η σύνθεση είναι ασταθής, η απόδοση κυμαίνεται σημαντικά, μόνο λίγες πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας, οι περισσότερες από αυτές πρέπει να καθαριστούν, να διαβαθμιστούν ή ακόμα και να φρυχθούν για να καλύψουν τις απαιτήσεις παραγωγής πυρίμαχων υλικών.
(2) συνθετικές πρώτες ύλες πυραντίστασης
Οι τύποι φυσικών ορυκτών που χρησιμοποιούνται για πρώτες ύλες είναι περιορισμένοι και συχνά δεν είναι σε θέση να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις υψηλής ποιότητας και υψηλής τεχνολογίας πυρίμαχων υλικών για τις ειδικές απαιτήσεις της σύγχρονης βιομηχανίας. Οι συνθετικές πυρίμαχες πρώτες ύλες μπορούν να φτάσουν πλήρως στην προκαθορισμένη χημική σύνθεση και δομή των ορυκτών, η υφή τους είναι καθαρή, η πυκνή δομή τους, η χημική τους σύνθεση είναι εύκολο να ελεγχθεί, έτσι η ποιότητα είναι σταθερή, μπορεί να κατασκευάσει μια ποικιλία προηγμένων πυρίμαχων υλικών, είναι η κύρια πρώτη ύλη των σύγχρονων πυρίμαχων υλικών υψηλής δεξιοτεχνίας και υψηλής τεχνολογίας. Η ανάπτυξη συνθετικών πυρίμαχων υλικών είναι πολύ ραγδαία τα τελευταία είκοσι χρόνια.
Οι συνθετικές πυρίμαχες πρώτες ύλες είναι κυρίως σπινέλιο μαγνησίου-αργιλίου, συνθετικός μουλίτης, μαγνησία θαλασσινού νερού, συνθετικός κορδιερίτης μαγνησίου, πυροσυσσωματωμένο κορούνδιο, τιτανικό αργίλιο, καρβίδιο του πυριτίου και ούτω καθεξής.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Μαΐου 2023
