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在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
高铝原料(1)铝土矿铝矾土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。铝土矿又称铝土矿或铝土矿,主要矿物为一水硬铝石(al2o3·H2O)和三水铝石(al2o3·3H2O)。中国的铝土矿
型铝土矿,DK型铝土矿熟料按其Al2O3含量分为S、烧结刚玉和电熔刚玉人造刚玉是以工业氧化铝或高铝矾土为主要原料,在电弧炉中熔融而成。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”,其实是以高铝为主的致密电熔刚玉,Al2O3含量大于98%,显气孔率小于4%。它由高铝矾土在还原气氛和受控条件下通过电熔制成。刚玉晶体呈颗粒状,一般为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,一般都是人工合成的。莫来石化学性
级和I级用于煅烧砖用镁砂。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,可开发多种耐火制品。(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融氧化铁能力强,热震稳定性优于普通镁砖。生产该产品的主要原料是橄榄岩和蛇纹石。白云石原料白云石是一种耐火原料,主要成分为碳酸镁(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。中国的白云石原料丰富,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
锆石锆英石(ZrO2SiO2或ZrSiO4)是生产锆制品和锆英石制品的主要原料。中国锆石的产地是海南省。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%.常含有TiCfe等微量稀土氧化物,由于这些元素的存在,具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。锆石的热导率较低,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,1000℃时为4.6×10-6℃。其单晶在垂直和平行主轴(C轴)两个方向上的膨胀系数差别很大。锆英石是化学惰性的,难以与酸反应。它与玻璃熔体反应程度很小,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是一种化工原料,是由锆石(ZrO2SiO2)经化学方法制成的白色或微黄色粉末。
常压下纯ZrO2从低温到高温有三种晶型: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。由于热膨胀系数大,完全稳定的ZrO2在热震稳定性方面不如部分稳定的ZrO2,所以后者常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,用半干法压制成球,在3001700℃煅烧得到该材料。结果表明,增加锆英石含量会提