내화물에 가장 일반적으로 사용되는 6가지 원료는 무엇입니까?
내화 원료는 내화 제품 생산에 필요한 재료를 말합니다. 이는 내화물 생산의 기초입니다. 내화성 원료의 대부분은 천연 광물(내화성 점토, 고보크사이트, 실리카, 크롬 광석, 마그네사이트, 백운석, 마그네슘 감람석, 지르코나이트, 남정석, 규선석, 홍주석 등)입니다. 내화 재료의 포괄적인 성능 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 내화 재료 생산에 산업용 원료 및 합성 원료(예: 산업용 알루미나, 합성 멀라이트, 인공 내화 섬유, 인공 내화 중공 볼 등)도 점점 더 많이 사용됩니다. .). 내화 제품의 품질과 비용은 원자재의 올바른 선택과 합리적인 사용에 크게 좌우됩니다.
내화성 원료는 화학적 성질에 따라 산성 내화성 원료, 알칼리성 내화성 원료, 중성 내화성 원료로 나눌 수 있습니다. 원산지에 따라 천연광물 원료와 합성 원료로 나눌 수 있습니다. 정상적인 상황에서 내화물 생산 원료는 주원료와 보조원료로 구분됩니다.
내화 제품 생산을 위한 원료는 천연 광물 원료이든 합성 원료이든 제품 생산을 위한 광물학적 관점에서 충분히 높은 내화도를 가져야 합니다. 기술의 관점에서 볼 때 기술의 기본 요구 사항을 충족할 수 있어야 합니다. 이를 사용하여 만든 제품의 성능 관점에서 볼 때 제품의 성능, 특히 고온 성능 요구 사항을 충족할 수 있어야 합니다.
내화 원료는 일반적으로 알루미늄-실리콘 내화 원료(규질, 점토, 고알루미늄 등), 알칼리 내화 원료, 단열 내화 원료 및 기타 내화 원료로 구분됩니다.
첫째, 규산질 원료
석영 변형의 부피 효과로 인해 실리카 벽돌은 맥석 석영, 규암, 부싯돌 및 사암의 일반적인 용어인 실리카에서 직접 만들어집니다. 실리카의 주성분은 SiO2이고 나머지는 불순물입니다. 내화물에 사용되는 규산질 원료는 결정질 잔해와 시멘트 실리카입니다.
둘째, 점토 원료
내화 점토는 규산알루미늄 내화물 생산의 주요 원료이며, 내화 점토로 총칭되는 모든 종류의 경질 점토, 연질(반연질) 점토 및 점토 셰일의 내화도 요구 사항은 1580°C 이상입니다.
천연 내화점토는 일반적으로 고령석(Al2O3 2SiO2 2H2O)을 주성분으로 하는 점토광석, 즉 함수규산염을 주성분으로 하고 유리석영, 황철석, 금홍석 등이 혼합되어 있다. 및 혼합물로 구성된 유기 화합물. 이러한 비균질 광물의 대부분은 직경이 1.2μm 미만인 입자로 구성된 분산체입니다.
점토는 형태에 따라 1차 점토와 2차 점토로 나눌 수 있습니다. 1차 점토란 모암(장석 등)이 풍화되어 형성된 점토를 말하며, 여전히 그 자리에 남아 있습니다. 표류 점토라고도 알려진 2차 점토는 다른 장소로 옮겨진 다음 자연 동적 조건에서 원래 점토에 의해 퇴적된 점토로 입자 크기가 미세하고 분산이 크고 가소성이 높습니다.
내화 산업에 사용되는 내화 점토는 주로 다음 두 가지 범주로 나뉩니다.
① 경질점토는 조직이 치밀하고 경도가 크고 입자가 극히 미세한 것이 특징이며, 물이 잘 분산되지 않고 가소성이 매우 낮다. 이러한 점토는 일반적으로 외관상 밝은 회색, 회백색 또는 회색입니다. 껍질 모양의 균열, 일부 표면은 매끄러움을 가지며 조각으로 부서지기 쉽습니다.
② 부드러운(반부드러운) 점토는 덩어리진 경우가 많고 조직이 연하며 가소성이 좋다. 이 점토의 색상은 불순물의 종류와 함량에 따라 크게 다릅니다. 회색에서 짙은 회색, 검정색까지; 일부는 보라색, 연한 빨간색 또는 흰색입니다.
셋째, 고알루미늄 원료
(1) 보크사이트
보크사이트는 갈색 강옥 생산의 주요 원료이며, Al2O3 함량이 88%90%인 고알루미늄 클링커는 준백색 강옥의 주요 원료입니다. 백색 강옥, 조밀한 강옥 및 기타 알루미나를 원료로 생산합니다. 보크사이트는 고보크사이트 또는 보크사이트로도 알려져 있으며, 주요 광물은 다이아스포어(Al2O3H2O)와 삼수화물(Al2O33H2O)입니다.
중국은 광대한 보크사이트 매장량을 보유하고 있습니다. 보크사이트는 황하 북쪽의 산시(Shanxi), 허베이(Hebei), 산둥(Shandong)에서 중국 중부의 허난(Henan)과 광시(Guangxi)를 거쳐 남서쪽의 구이저우(Guizhou)와 윈난(Yunnan)까지 생산됩니다. 현재 보크사이트 함량이 높은 클링커의 주요 생산지는 산시(山西), 허난(河南), 구이저우(貴州)이다. 후난성에는 개발 중인 소규모 광산도 있습니다. 중국 보크사이트의 주요 광물은 하이드로보크사이트, 보에마이트, 카올리나이트 및 피로필라이트이며, 이는 광물 구성에 따라 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다: 하이드로보크사이트-카올리나이트 유형(DK); Boehmstone-kaolinite 유형(BK); 하이드로보크사이트-파이로필라이트 유형(DP). 현재 DK 유형 보크사이트가 가장 널리 사용되며 DK 유형 보크사이트 클링커는 Al2O3 함량에 따라 S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ 등으로 구분됩니다.
(2) 소결 커런덤 및 융합 커런덤
강옥의 인공 생산은 공업용 알루미나 또는 고보크사이트를 주원료로 사용하여 아크로에서 녹여 생산하는 것입니다. 또한, 강옥판 알루미나는 소결법으로 얻을 수 있다. 이 방법은 여전히 공업용 산화알루미늄 분말을 주원료로 하여 하소, 미세 분쇄, 볼 형성 및 소성을 통해 이루어집니다. 이 방법은 기술적으로 생산하기는 어렵지만 강도가 높고 내식성이 강하며 열충격 안정성이 우수한 제품입니다. 소위 "하백색 커런덤"은 실제로 높은 보크사이트를 기반으로 한 조밀한 전기 융합 커런덤이며 Al2O3 함량은 98% 이상이며 겉보기 다공도는 4% 미만입니다. 환원 분위기와 통제된 조건에서 전기용해하여 높은 보크사이트로 만들어집니다. 커런덤 결정은 세분화되어 있으며 일반적으로 115mm입니다. 주요 불순물은 금홍석, 티탄산알루미늄 및 그 고용체입니다.
(3) 멀라이트
멀라이트는 3Al2O32SiO2 결정상을 주성분으로 하는 내화물입니다. 멀라이트는 천연멀라이트와 합성뮬라이트로 구분됩니다. 천연 멀라이트는 드물며 일반적으로 합성입니다. 멀라이트는 화학적으로 안정하고 불화수소산에 불용성입니다. 고온 기계적 및 고온 열적 특성이 우수하므로 합성 멀라이트 및 그 제품은 고밀도 및 순도, 고온 구조 강도, 낮은 고온 크리프 속도, 낮은 열 팽창률, 강한 화학적 침식 저항성, 열적 특성 등의 장점을 가지고 있습니다. 충격 저항 등.
(4) 규선석족 광물
규선석군 광물에는 일반적으로 "3개의 돌"로 알려진 시아나이트, 홍주석, 규선석이 포함됩니다. 세 돌의 화학적 조성은 동일하지만 결정 구조가 다르며 균질한 결정입니다. 고온으로 가열하면 멀라이트로 변환되어 부피 팽창을 동반하면서 소량의 용융된 SiO2가 생성됩니다.
세 돌 가열 확장의 크기가 다르기 때문에 직접적인 활용이 동일하지 않습니다. 안달루시아는 부피 변화가 적기 때문에 벽돌을 만드는 데 사용하든 첨가제로 사용하든 원료로 직접 사용됩니다. 규선석과 남정석은 특히 무정형 내화물의 경우 팽창제 형태로 성분에 첨가되는 경우가 많습니다. 그리고 벽돌을 만드는 데 사용되는 것은 하소된 클링커여야 하며, 특히 남정석은 하소된 성숙 물질이어야 합니다.
넷째, 알칼리성 내화물 원료
4.1 마그네슘 원료
(1) 마그네사이트
중국에는 결정성 마그네사이트와 비정질 마그네사이트의 두 가지 주요 유형의 마그네사이트가 있습니다. 중국의 마그네사이트는 주로 요녕성 및 산동성에 분포하며, 마그네사이트의 주요 불순물은 활석이며, CaO를 많이 함유한 일부 마그네사이트도 있으며, 그 다음에는 광물 백운석이 있습니다. 중국의 마그네사이트는 화학적 조성에 따라 S, I, II로 분류될 수 있습니다. , III, IV 5개 등급 중 S 및 I 등급만 마그네사이트 벽돌의 하소에 사용됩니다.
고순도 마그네시아는 2단계 부유선광과 2단계 하소를 통해 제조됩니다. 이 방법으로 제조된 고순도 마그네시아는 다양한 고성능 내화물 개발의 원료로 사용될 수 있습니다.
(2) 기타 마그네슘을 함유한 미네랄
마그네슘 내화물 중 마그네슘 감람석 제품의 주요 광물 조성은 마그네슘 감람석(2MgO·SiO2)과 입방정 마그네사이트(MgO)이다. 이 제품은 일반 마그네시아 벽돌에 비해 용융산화철에 대한 저항성이 강하고 열충격 안정성이 우수한 것이 특징입니다. 본 제품의 주요 원료는 감람암과 사문석입니다.
4.2 돌로미틱 원료
백운석은 탄산마그네슘(MgCO3)과 탄산칼슘(CaCO3)의 이중염을 주성분으로 하는 내화성 원료이다. 화학식은 CaMg(CO3)2 또는 MgCO3 CaCO3이고 이론 조성은 CaO3 0.41%, MgO2 1.87% 및 CO2 47.72%입니다. CaO/MgO=1.39, 경도는 3.54입니다.
중국의 백운석은 원료가 풍부하고 널리 분포되어 있으며 상대적으로 순수합니다. 랴오닝성 따스차오(Dashiqiao) 지역에는 매장량이 풍부하다. 산둥성, 호북성, 산시성, 광시성, 간쑤성, 장시성, 안후이성, 쓰촨성, 윈난성, 후난성 등 지역에는 광물 자원이 풍부합니다. 광체는 종종 석회석 및 마그네사이트와 연관됩니다.
5. 지르코늄 제품의 원료
(1) 지르콘석
지르콘(ZrO2·SiO2 또는 ZrSiO4)은 지르콘 제품 및 지르콘 제품 생산의 주요 원료이며, 중국 지르콘의 원산지는 하이난성이다. 광둥성, 광시좡족자치구, 산둥성, 푸젠성, 대만성에서 발견된다.
지르콘의 이론적 조성은 ZrO2 67.01%와 SiO2 32.99%입니다. 여기에는 종종 TiCfe 및 기타 미량 희토류 산화물이 포함되어 있으며 이러한 원소의 존재로 인해 다양한 수준의 방사성을 갖습니다. 따라서 이 원료를 사용하여 제품을 생산할 때는 필요한 보호 조치가 있어야 합니다.
지르콘은 201000도에서 3.72W/(mK)의 낮은 열전도율을 갖습니다. 지르콘의 팽창계수는 1000도에서 4.6X10-6로 다른 결정에 비해 낮으며 단결정의 수직 및 평행 주축(C축)의 두 방향에 대한 팽창계수는 큰 차이. 지르콘은 화학적 불활성이 높고 산과 반응하기 어렵습니다. 유리 용융물과 덜 반응하며 야금 및 유리 산업 내화물에 자주 사용됩니다.
(2) 플라지오지르콘
천연 지르콘(ZrO2)은 불규칙한 덩어리가 있는 경우가 많으며, 검은색, 갈색, 노란색 또는 무색입니다. 중국에는 천연 경사지르콘 광석체가 거의 없습니다. 산업계에서 사용되는 ZrO2는 화학원료로 지르콘(ZrO2·SiO2)을 화학적 방법으로 얻어낸 백색 또는 황색의 분말이다.
순수한 ZrO2는 대기압에서 낮은 온도에서 높은 온도까지 단사정계, 정방정계 및 입방체의 세 가지 결정 형태를 갖습니다.
안정한 ZrO2는 안정성 정도에 따라 부분적으로 안정한 ZrO2 지점과 완전히 안정한 ZrO2 지점이 있습니다. 완전히 안정한 ZrO2 열팽창 계수가 더 크기 때문에 열충격 안정성은 부분적으로 안정한 것만큼 좋지 않으므로 후자가 일반적으로 사용됩니다. 세라믹 및 내화 강화 재료를 만드는 데 사용됩니다.
(3) 탈실리콘화 지르코늄
해외에서 용융 주조 지르코늄 커런덤(AZS) 내화물을 제조할 때 지르콘 정광을 사용하는 것 외에도 일정량의 "탈규소화 지르코늄" 원료를 첨가합니다. 그 목적은 첫째, 공식을 조정하고 안정화하는 것입니다. ; 두 번째는 제품 성능을 개선하고 최적화하는 것입니다.
(4) 지르코늄 커런덤 멀라이트
원래의 원료는 공업용 알루미나, 카올린, 지르코나이트를 잘게 분쇄하고 균일하게 혼합한 반건식 압력 볼을 만들고 3001700도에서 소성하여 이 재료를 생산합니다. 결과는 지르콘 함량이 증가하면 소결 온도가 증가하고 전체 수축이 감소하며 폐쇄 다공성이 증가한다는 것을 보여줍니다. 이러한 반응으로 인해 소결된 지르콘 커런덤 멀라이트는 더 높은 밀도와 강도 및 더 나은 열충격 저항 안정성을 갖게 됩니다.
6. 크롬제품의 원료
크롬(크롬 벽돌, 크롬 마그네시아 벽돌, 마그네시아 크롬 벽돌) 내화물 생산을 위한 주요 원료 중 하나는 크롬 광석 또는 크로마이트입니다. 크로마이트(Chromite)는 다양한 광물의 혼합물로 광물조성이 크게 변동하기 때문에 화학조성과 물리적 성질의 변화도 크다. 일반적으로 크롬 입자가 포함된 맥석 광물로 구성됩니다. 이러한 맥석 광물은 일반적으로 사문석, 마그네슘 감람석 및 감람석과 같은 규산마그네슘입니다. 크로마이트에는 Cr2O3 외에 일반 크로마이트인 Al2O3, Fe2O3, MgO도 있는데, 이는 마그네슘과 철이 함유되어 있어 종종 (Mg, Fe)Cr2O3로 표시됩니다.
위의 것은 일반적으로 사용되는 내화 원료이며 내화 기술의 혁신으로 원료 유형이 더욱 다양해졌습니다. 특히 최근에는 환경 문제와 원광석 자원과 같은 일련의 이유 때문에 더욱 발전하고 있습니다. 인공 합성 재료 및 환경 친화적인 자원 재생 가능 원료(예: 질화규소철, Theron 등)의 성능.
