Refrakter Hammaddelerin Sınıflandırılması

Yüksek sıcaklık teknolojisinin gelişmesiyle. Refrakter malzemelere olan gereksinimler sürekli olarak artmakta ve kullanım gereksinimlerini karşılamak için yeni refrakter malzemeler geliştirmek gerekmektedir. Doğal hammaddelerin araştırılmasına ek olarak, karbürler, nitrürler ve borürler gibi sentetik refrakter hammaddeler de başarıyla geliştirilmiştir. Ek olarak, inorganik lifler ve içi boş bilyeler (bkz. yalıtımlı refrakter malzemeler) hammaddeleri de geliştirilmiştir; Yardımcı hammaddeler içerisinde birçok çeşit organik ve inorganik bağlayıcı bulunmaktadır. Refrakter hammaddelerin sınıflandırılması dünyada tam olarak tutarlı değildir. Kimyasal özelliklerine göre asidik refrakter hammaddeler, bazik refrakter hammaddeler ve nötr refrakter hammaddeler olarak ayrılır. Bununla birlikte, refrakter hammaddeler genellikle Al2O3-SiO2 serisi refrakter hammaddeler, temel refrakter hammaddeler, ısı yalıtım refrakter hammaddeler, refrakter bağlayıcı ve diğer refrakter hammaddeler olarak ayrılır.
Al2O3-SiO2 refrakter hammaddeleri arasında silika, yarı silisli kil (pirofillit dahil), refrakter kil (kaolinit dahil) ve klinkeri, boksit (sillimanit grubu mineraller, boksit, mullit dahil) ve klinkeri, korindon ve endüstriyel alümina vb.
Yarı asit hammadde (esas olarak refrakter kil)
Geçmiş sınıflandırmada kil, uygun olmayan asidik hammaddeler listesinde yer alıyordu. Refrakter hammaddelerin asidik temeli serbest silikaya (SiO2) dayanmaktadır, çünkü refrakter kil ve silisli hammaddelerin kimyasal bileşimine göre refrakter kildeki serbest silika, silisli hammaddelerden çok daha azdır. Genel refrakter kilde yüzde 30 ~ yüzde 45 oranında alümina bulunduğundan ve alümina nadiren serbest durumda olduğundan, kaolinit (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O) oluşturmak üzere silika ile birleşir. Çok az fazla silika olsa bile etkisi çok küçüktür. Bu nedenle refrakter kilin asidik özelliği silisli hammaddeye göre çok daha zayıftır. [2]
Bazı insanlar, refrakter kilin yüksek sıcaklıkta serbest silisik asit ve serbest alüminaya ayrıştığına inanır, ancak aynı kalmaz. Isıtılmaya devam edildiğinde serbest silisik asit ve serbest alümina birleşerek Yinglaite (3Al2O3 · 2SiO2) oluşturur. Yinglai taşı, alkali cüruflara karşı iyi asit direncine sahiptir. Aynı zamanda refrakter kildeki alümina içeriğinin artması nedeniyle asidik maddeleri giderek zayıflar. Alümina yüzde 50'ye ulaştığında alkali veya nötr özellikler gösterecektir. Özellikle, ultra yüksek basınç altında yapılan kil tuğla, yüksek yoğunluk, ince kompaktlık, düşük gözeneklilik ve yüksek sıcaklıkta alkali cüruflara silikadan daha güçlü bir dirence sahiptir. Yinglai taşı aşındırıcılığı açısından da çok yavaştır, bu nedenle refrakter kili yarı asidik hammadde olarak listelemenin uygun olduğunu düşünüyoruz. Refrakter kil, refrakter endüstrisinde en temel ve yaygın olarak kullanılan hammaddedir. [2]
nötr hammaddeler
Nötr hammaddeler, herhangi bir sıcaklıkta asidik veya alkali cüruf ile reaksiyona girmeyen, esas olarak kromit, grafit ve silisyum karbürdür (manuel olarak üretilir). Şu anda doğada kromit ve grafit olmak üzere bu tür iki hammadde bulunmaktadır. Doğal grafitin yanı sıra yapay grafit de vardır. Bu nötr hammaddeler, cüruflara karşı önemli bir dirence sahiptir ve alkalin refrakter ve asit refrakter ara tabakası olarak kullanım için en uygundur. [2]
Temel refrakter hammaddeleri
Bunlar başlıca manyezit (manyezit), dolomit, kireç, olivin, serpantin, yüksek aluminalı (bazen nötr) ham maddelerdir. Bu ham maddeler, alkali cüruflara karşı güçlü bir dirence sahiptir ve çoğunlukla alkali fırınların yapımında kullanılır, ancak tuz oluşturmak için asit cürufu ile reaksiyona girmeleri özellikle kolaydır.
Özel refrakter malzemeler: başlıca zirkonya, titanyum oksit, berilyum oksit, seryum oksit, toryum oksit, itriyum oksit, vb. Bu hammaddelerin çeşitli cüruflara karşı farklı derecelerde dirençleri vardır. Ancak sınırlı hammadde kaynağı nedeniyle refrakter endüstrisinde yaygın olarak kullanılamamakta ve sadece özel durumlarda kullanılabilmektedir. Bu nedenle, genellikle özel refrakter hammaddeler olarak adlandırılırlar. [2]
silisli hammadde
Örneğin kuvars, tridimit, kristobalit, kalsedon, çakmaktaşı, opal, kuvarsit, beyaz silika, diyatomit, bu silisli hammaddeler en az yüzde 90 silikon oksit (SiO2), saf hammaddeler ise yüzde 99'dan fazla silikon oksit içerir. Silisli hammaddeler, yüksek sıcaklık kimyasal dinamiklerinde asidiktir. Metal oksitler var olduğunda veya onlarla temas ettiğinde, kimyasal olarak reaksiyona girerler ve eriyebilir silikatlar oluşturmak üzere birleşirler. Bu nedenle, silisli hammaddede az miktarda metal oksit bulunursa, ısı direnci ciddi şekilde etkilenir. [2]
Al2O3-SiO2 refrakter hammaddeleri arasında silika, yarı silisli kil (pirofillit dahil), refrakter kil (kaolinit dahil) ve klinkeri, boksit (sillimanit grubu mineraller, boksit, mullit dahil) ve klinkeri, korindon ve endüstriyel alümina vb.
Temel refrakter hammaddeler: kalker, dolomit, manyezit, brusit, forsterit, magnezya-alümina spinel, magnezya-krom spinel kumu gibi kalsine veya erimiş malzemeler.
Diğer refrakter malzemeler: zirkon (zirkonya dahil), kromit, karbür, grafit, nitrür ve borür.
Yalıtkan ve refrakter hammaddeler: perlit, vermikülit, diatomit, mineral yün, yüzen boncuklar, refrakter elyaflar ve içi boş toplar.