| 郑州市富强耐火材料有限公司 | ||
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种类 |
名称 |
化学组成 |
熔点/℃ |
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氧化物 |
氧化铝 氧化硅 氧化镁 氧化钙 氧化铬 氧化锆 |
Al2O3 SiO2 MgO CaO Cr2O3 ZrO2 |
2050 1725 2800 2570 2435 2690 |
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复合氧化物 |
莫来石 镁铝尖晶石 钛酸铝 锆英石 白云石 堇青石 |
3Al2O3·2SiO2 MgO·SiO2 Al2O3·TiO2 ZrO2·SiO2 MgO·CaO 2MgO·2Al2O3·5SiO2 |
1870或1810（熔融分解） 2135 1860 2500 2300（低共熔点） 1460（分解） |
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单质 |
石墨 |
C |
3700 |
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非氧化物 |
碳化硅 氮化硅 氮化硼 碳化硼 氮化钛 碳化锆 |
SiC Si3N4 BN B4C TiN ZrC |
2700（分解） 2170（分解） 3000 2350（分解） 3205 3530 |
杂质成分是指由于天然原料纯度有限而被带入或生产加工过程中混入的对耐火原料性能具有不良影响的少量成分。一般来说，K2O，Na2O，FeO或Fe2O3都是耐火原料中的有害杂志成分。碱性耐火原料（RO为主成分）中的酸性氧化物（RO2）及酸性耐火原料中的碱性氧化物都被视为杂志成分。杂质成分在高温下具有强烈的溶剂作用，他们之间相互作用或与主成分作用，使得共溶液相生成温度降低或者液相量增加，从而降低原料的耐火性能。可以从以下三个方面衡量杂质成分溶剂作用的强弱：系统中开始生成共溶液相温度的高低； 单位杂质成分作用生成的液相量；随温度升高，液相量的增长速度。共溶液相的生成温度越低、液相生成量越多，而且随温度升高液相量增长速度越快的杂质成分，其溶剂作用越强，对原料的耐火性能影响也愈大。当然，杂志成分也有降低原料烧成温度，促进烧结和致密化的作用。在耐火原料研究与生产中，为了促进其高温物相变化和降低烧结温度或扩大烧结温度范围，有时添加少量其他成分。按其作用不同通常有矿化剂、稳定剂、烧结剂等。他们的加入量很烧，但却能明显地降低原料的生产成本或改善耐火材料的性能。添加成分的作用与机理是耐火源料烧结研究中的重点，受到普遍重视。一些耐火原料的添加成分与作用效果下列显示：
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原料种类 |
添加成分 |
作用与效果 |
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低铝莫来石（煅烧高岭土） |
钾长石 |
消除方石英相，形成无定型玻璃相，促进莫来石晶体形成针状体交织的网络结构 |
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矾土 |
锆英石 |
当锆英石加入量大于30%后，1300℃以上时改善力学性质；1300—1400℃，材料内玻璃相的粘度增加，提高材料的高温强度 |
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合成莫来石 |
蓝晶石 |
在一次莫来石化开始时形成数量很多的针状晶核，促进最终获得呈长柱状连锁交织结构的莫来石熟料，提高其机械强度与热震性稳定性 |
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MgCO3 AlF3 |
添加MgCO3（0.3％—0.5％），烧结温度降低，莫来石生成量增加；AlF3促进莫来石形成并使之致密化 |
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钛酸铝 |
Fe2O3 |
少量Fe2O3显著加速钛酸铝的合成反应，改善其结构与性能 |
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MgO |
促进烧结，稳定钛酸铝 |
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ZrO2 |
改善钛酸铝的结构与性能，显著提高其稳定性 |
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铝镁尖晶石 |
B2O3 MgF2 |
促进反应和降低烧结温度，促进晶体生长与再结晶，加快尖晶石形成速度 |
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镁钙砂 |
Fe2O3 Al2O3 TiO2 |
促进MgO，CaO的晶体发育，改善镁钙砂的显微结构，提高其抗水化性能 |
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白云石 |
CeO2 La2O3 Fe2O3 |
加入稀土氧化物和Fe2O3可以显著促进白云石的烧结，提高白云石熟料的抗水化性能 |
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堇青石 |
锆英石 |
扩大堇青石的烧结温度范围 |
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铝酸钙水泥 |
CaCl2 Na2SO4 酒石酸 |
添加CaCl2及Na2SO4，凝结时间缩短；添加酒石酸，凝结时间延长，耐压强度提高 |
在进行耐火材料的分析时，除主成分氧化物和副成分的含量外，通常还要测定其烧失量（Loss on ignition，缩写为LOI），即将在105—110℃烘干的原料在1000—1100℃灼烧后失去的重量百分比。原料烧失量的分析有其特殊意义。它表征原料加热分解的气态产物（如H2O，CO2等）和有机质含量的多少，从而可以判断原料在使用时是否需要预先对其进行煅烧，使原料体积稳定。按照化学分析所得到的成分，可以判断原料的纯度，大致计算出其耐火性能，借助有关相图也可大致计算出其矿物组成。耐火原料的化学成分分析使按专门的方法进行的，国际标准和国家标准中做了规定，今年来化学分析方法不断朝着加快分析速度和提高分析精度的方向发展，如络合物滴定，比色分析，火焰光度法，光谱分析和X射线荧光分析等。高纯原料是制造高质量耐火材料的前提。天然矿物原料通常有贫矿与富矿，成分不均匀，质量波动较大，直接用于耐火材料会给生产工艺带来麻烦并造成质量不稳定，有事甚至无法使用，因此需要经过选矿富集和分级，选矿的作用有：⑴ 将矿石中的有用矿物和脉石矿物相分离，富集有用矿物。⑵ 除去矿物中的有害杂质。⑶ 尽可能地回收有用的伴生矿物，综合利用矿物资源。⑷ 对矿石或选矿产品进行粉磨加工，并分级为不同规格的产品。选矿的主要方法有浮选、磁选、重选、电选（静电选）、光电选、手选、化学选矿、摩擦与淘汰选矿以及按粒度、形状与硬度的选矿等。对耐火原料来说采用何种选矿方法与各种选矿方法的组合，取决于原料中各种矿物的物理性质，如颗粒大小与形状、比重、滚动摩擦与滑动摩擦、润湿性、电磁性质、溶解度、加热性状等。目前，耐火原料常用的选矿方法列于表1-3中。
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耐火原料 |
选矿方法 |
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蓝晶石 |
浮选，重选，磁选 |
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硅线石 |
浮选，磁选 |
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红柱石 |
手选，磁选，重介质选 |
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鳞片石墨 |
浮选，重选 |
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土状石墨 |
手选 |
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高岭土 |
重选，浮选，磁选，化学处理 |
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叶蜡石 |
磁选，浮选 |
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滑石 |
手选，光电选，浮选，磁选，干法风选 |
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锆英石 |
重选，浮选，电选，磁选 |
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蛭石 |
手选，风选，静电选，重选，浮选 |
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硅藻石 |
干法重选，湿法重选 |
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菱镁矿 |
热选，浮选，重选，化学选矿 |
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