耐火材料的原料有哪些？

耐火原料是指生产耐火制品所必需的材料。它是耐火材料生产的基础。耐火原料多为天然矿物(如耐火粘土、铝矾土、硅石、铬铁矿、菱镁矿、白云石、镁橄榄石、锆石、蓝晶石、硅线石、红柱石等。).随着耐火材料综合性能要求的不断提高，工业原料和合成原料(如工业氧化铝、合成莫来石、人造耐火纤维、人造耐火空心球等。).)越来越多地用于生产耐火材料。耐火材料产品的质量和成本很大程度上取决于原材料的正确选择和合理使用。耐火材料按化学性质可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料。按来源可分为天然矿物原料和合成原料；人们通常把生产耐火材料的原料分为主要原料和辅助原料。用于生产耐火制品的原料，无论是天然矿物原料还是合成原料，从矿物学的角度来看，都必须具有足够高的耐火性；从技术角度来说，应该能够满足技术的基本要求；从性能上看，用它制成的产品应该能够满足产品性能的要求，尤其是高温性能。一般耐火材料分为铝硅质耐火材料(二氧化硅、粘土、高铝等。)、碱性耐火材料、隔热耐火材料和其他耐火材料。1.硅质原料由于时变体的体积效应，硅砖也是直接由二氧化硅制成，二氧化硅是脉时、石英岩、燧石、砂岩的总称。二氧化硅的主要成分是二氧化硅，其余为杂质。用于耐火材料的硅石原料包括结晶碎石和胶结硅石。表1耐火材料用二氧化硅的分类和特性。粘土原料耐火粘土是生产硅铝酸盐耐火材料的主要原料。耐火温度高于1580℃的各种硬粘土、软(半软)粘土、粘质页岩统称为耐火粘土。天然耐火粘土通常是粘土矿物的混合物，主要由高岭石(Al _ 2O _ 32 SiO _ 22 H _ 2O)即水合硅酸盐组成，混有游离时间、黄铁矿、金红石和有机质。这种非单一矿物大部分是由直径小于1.2 μ m的颗粒组成的分散体，根据粘土形成条件的不同，可分为原生粘土和次生粘土。原生粘土是指母岩(如长石)风化形成的粘土，至今仍保留在原地。次生粘土又称残积粘土，是由原生粘土转移到其他地方，然后在自然动力条件下沉积而成的粘土。它颗粒细小，分散性大，可塑性强。耐火行业使用的耐火粘土主要分为以下两类。①硬粘土的特点是结构致密，硬度高，颗粒极细，在水中不易分散，可塑性低。这种粘土的外观通常是浅灰色、灰白色或灰色。贝壳状裂缝，其中一些表面油腻，容易风化和断裂。(2)软(半软)粘土通常是土块，具有柔软的组织和良好的可塑性。由于杂质的种类和含量不同，这种粘土的颜色差异很大。从灰色、深灰色到黑色；有些是紫色、红色或白色的。三个。高铝原料(1)铝土矿是生产棕刚玉的主要原料，Al2O3含量为88%~90%的高铝熟料是生产亚白刚玉的主要原料。氧化铝是生产白刚玉和致密刚玉的原料。铝土矿又称铝矾土或铝土矿，主要矿物为一水硬铝石(al2o3 3H2O)和三水铝石(al2o3 3H2O)。中国铝土矿储量极其丰富:产地从山西、河北、山东到黄河以北，中间经过河南、广西，西南到达贵州、云南。目前铝土矿熟料的主要产地有山西、河南、贵州。湖南还有一些正在开发的小煤矿。我国铝土矿的主要矿物为勃姆石、勃姆石、高岭石和叶蜡石，按其矿物组成可分为三种类型:勃姆石-高岭石型(DK)；勃姆石-高岭石型(BK)；一水硬铝石-叶蜡石型(DP)。目前应用最广泛的是DK铝土矿。根据其Al2O3含量，DK铝土矿熟料可分为S、_、_A、_B、_等。(2)烧结刚玉和电熔刚玉合成刚玉是以工业氧化铝或高铝矾土为主要原料，在电弧炉中熔融制成的。此外，刚玉板状氧化铝可以通过烧结制备。这种方法仍然是以工业氧化铝粉为主要原料，经过煅烧、细磨、造球、烧制而成。这种方法生产技术难度大，但产品强度高，耐腐蚀性强，热震稳定性好。所谓“亚白刚玉”，其实是一种致密的高铝电熔刚玉，Al2O3含量大于98%，显气孔率小于4%。它是由铝矾土在还原气氛和受控条件下通过电熔化制成的。刚玉晶体呈颗粒状，一般1 ~ 15mm；主要杂质为金红石、钛酸铝及其固溶体。(3)莫来石莫来石是以3al2o3 2SiO2晶相为主要成分的耐火原料。莫来石分为天然莫来石和合成莫来石。天然莫来石很少，一般都是合成的。莫来石化学性质稳定，不溶于氢氟酸。它在高温下具有良好的机械和热性能。因此，合成的莫来石及其制品具有致密度高、纯度高、高温结构强度高、高温蠕变率低、热膨胀系数小、抗化学腐蚀和抗热震性强等优点。(4)硅线石矿物硅线石矿物包括蓝晶石、红柱石和硅线石，俗称“三石”。三种石头化学成分相同，但晶体结构不同，属于类质同象。当加热到高温时，它们都转化为莫来石，形成少量的熔融SiO2，并伴有体积膨胀。由于三种石材的热膨胀不同，它们的直接利用程度也不同。由于红柱石体积变化小，无论是用来制砖还是作为添加剂，都是直接作为原料使用。硅线石和蓝晶石常以膨胀剂的形式加入配料中，尤其是不定形耐火材料。制砖需要煅烧熟料，尤其是蓝晶石。四个。碱性耐火原料4.1镁原料(1)菱镁矿我国的菱镁矿主要有两种:结晶菱镁矿和无定形菱镁矿。中国的菱镁矿主要分布在辽宁和山东省。菱镁矿的主要杂质是滑石，部分菱镁矿CaO含量较高，白云石次之。我国的菱镁矿按化学成分可分为五个等级:S、_、_、_，只有S和I用于煅烧制砖用镁砂。采用两步浮选和两步煅烧法制备高纯氧化镁。以该方法制备的高纯氧化镁为原料，可开发各种高性能耐火制品。(2)其他含镁矿物镁质耐火材料中镁橄榄石制品的主要矿物成分是镁橄榄石(2MgOSiO2)和方镁石(MgO)。该产品的特点是抗熔铁氧化物能力强，热震稳定性比普通镁砖好。生产该产品的主要原料是橄榄岩和蛇纹石。4.2白云石原料白云石是一种耐火原料，主要成分是碳酸镁(MgCO3)和碳酸钙(CaCO3)。其化学式为CaMg(CO3)2或MgCO3CaCO3，理论组成为CaO30.41%，MgO21.87%，CO247。72%.CaO/MgO=1.39，硬度3.54。我国白云石原料丰富，分布广泛，纯度相对较高。辽宁大石桥地区储量丰富。山东、湖北、陕西、广西、甘肃、江西、安徽、四川、云南和湖南省矿产资源丰富。矿体常与石灰岩和菱镁矿共生。5.锆制品原料(1)锆石锆石(ZrO2SiO2或ZrSiO4)是生产锆制品和锆制品的主要原料。中国锆石产于海南省。广东省、广西壮族自治区、山东省、福建省和台湾省均有分布。锆石的理论成分是ZrO267。01%和二氧化硅32。99%.它通常含有微量的稀土氧化物，如TiCfe。因为这些元素，它有不同程度的放射性。因此，使用这种原料生产产品时，应采取必要的防护措施。锆石的热导率很低，在201000℃时为3.72W/(m.K)。与其他晶相相比，锆石的膨胀系数也较低，为4.6× 1000℃。其单晶的膨胀系数在主轴(C轴)的垂直方向和平行方向差别很大。锆英石是化学惰性的，难以与酸反应。它与玻璃熔体几乎没有反应，在冶金和玻璃工业中常用作耐火材料。(2)斜锆石天然斜锆石(ZrO2)通常不规则，呈黑色、棕色、黄色或无色。我国天然斜锆石矿体很少。工业上使用的ZrO2 _ 2是一种化工原料，是由锆石经化学方法制成的白色或微黄色粉末。从低温到高温，常压下纯ZrO2有三种晶型:单斜相、四方相和立方相。根据稳定的程度，稳定的ZrO2可分为部分稳定的ZrO2和完全稳定的ZrO2。由于热膨胀系数较大，完全稳定的ZrO _ 2在热震稳定性方面不如部分稳定的ZrO _ 2，因此后者常被用作陶瓷和耐火材料的增韧材料。(3)脱硅锆在国外，除锆英石精矿外，在电熔锆刚玉(AZS)耐火材料的生产中，大多加入一定量的“脱硅锆”原料。目的是调整和稳定配方；二是提高和优化产品性能。(4)锆刚玉莫来石原料为工业氧化铝、高岭土和锆英石，经细磨混合均匀，采用半干法压制成球，在3001700℃煅烧得到材料。结果表明，增加锆英石含量会提高烧结温度，降低总收缩率，增加闭孔率。这些反应使烧结的锆刚玉莫来石具有更高的密度、强度和更好的抗热震性。不及物动词铬制品的原料铬铁矿或铬铁矿，是生产铬(铬砖、铬镁砖、镁铬砖)耐火材料的主要原料之一。铬铁矿是多种矿物的混合物，因其矿物成分波动较大，化学成分和物理性质差异较大。通常由含铬颗粒的脉石矿物组成。这些脉石矿物通常是硅酸镁，如蛇纹石、镁橄榄石和橄榄石。除Cr2O3外，铬铁矿还含有Al2O3、Fe2O3和MgO。一般来说，由于镁和铁的存在，铬铁矿通常表示为(Mg，Fe)Cr2O3。