Il existe de nombreux types de matières premières réfractaires et diverses méthodes de classification. On distingue généralement six catégories.
Premièrement, selon les composants chimiques de la classification des matières premières réfractaires
On distingue les matières premières oxydées des matières premières non oxydées. Avec le développement des sciences et technologies modernes, certains composés organiques sont devenus des précurseurs ou des auxiliaires de matières premières ignifuges à haute performance.
Deux, selon les composants chimiques de la classification des matières premières réfractaires
Selon les caractéristiques chimiques, les matières premières résistantes au feu peuvent être divisées en matières premières résistantes au feu acide, telles que la silice, le zircon, etc. ; matières premières résistantes au feu neutres, telles que le corindon, la bauxite (acide), la mullite (acide), la pyrite (alcaline), le graphite, etc. ; matières premières résistantes au feu alcalines, telles que la magnésie, le sable dolomitique, le sable magnésien et calcique, etc.
Trois, selon la classification des fonctions du processus de production
Selon leur rôle dans le processus de production réfractaire, les matières premières réfractaires peuvent être divisées en matières premières principales et matières premières auxiliaires.
La matière première principale constitue le corps principal du matériau réfractaire. Les matières premières auxiliaires peuvent être divisées en liants et additifs. Le rôle du liant est de conférer au corps réfractaire une résistance suffisante lors de la production et de l'utilisation. Les matières couramment utilisées sont les déchets liquides de pâte au sulfite, l'asphalte, la résine phénolique, le ciment d'aluminate, le silicate de sodium, l'acide phosphorique, le phosphate et le sulfate. Certaines matières premières principales jouent également un rôle de liant, comme l'argile agglomérée. Les additifs, comme les stabilisants, les réducteurs d'eau, les inhibiteurs, les plastifiants, les agents moussants, les dispersants, les agents d'expansion et les antioxydants, améliorent le processus de production ou de construction des matériaux réfractaires.
Quatre, selon la nature de la classification acide et base
Selon l'acide et l'alcali, les matières premières réfractaires peuvent être principalement divisées en cinq catégories suivantes.
(1) Matières premières acides
Les matières premières siliceuses sont principalement constituées de quartz, de squamquartz, de quartzite, de calcédoine, de chert, d'opale, de quartzite, de sable de silice blanc et de diatomite. Ces matières premières siliceuses contiennent au moins 90 % de silice (SiO2), et jusqu'à 99 % de silice pure. Les matières premières siliceuses sont acides en dynamique chimique à haute température, en présence d'oxydes métalliques ou sous l'action d'un produit chimique, et se combinent pour former des silicates fusibles. Par conséquent, une faible teneur en oxydes métalliques affecte gravement la résistance à la chaleur.
(2) matières premières semi-acides
Il s'agit principalement d'argile réfractaire. Auparavant, l'argile était classée comme matériau acide, ce qui n'est pas approprié. L'acidité des matières premières réfractaires repose sur la silice libre (SiO2) comme matière première principale, car, compte tenu de la composition chimique de l'argile réfractaire et des matières premières siliceuses, la silice libre dans l'argile réfractaire est bien inférieure à celle des matières premières siliceuses.
Étant donné que l'argile réfractaire contient généralement entre 30 et 45 % d'alumine, et que l'alumine est rarement à l'état libre, elle se combine avec la silice pour former la kaolinite (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O). Même en cas d'excès minime de silice, son rôle est minime. Par conséquent, la propriété acide de l'argile réfractaire est bien plus faible que celle des matières premières siliceuses. Certains pensent que l'argile réfractaire se décompose à haute température en silicate et alumine libres, mais que ces deux éléments se combinent pour former du quartz (3Al₂O₃·2SiO₂) lorsqu'elle est chauffée. Le quartz présente une bonne résistance aux acides et aux scories alcalines. En raison de l'augmentation de la teneur en alumine de l'argile réfractaire, cette substance acide s'affaiblit progressivement. Lorsque la teneur en alumine atteint 50 %, l'argile réfractaire acquiert des propriétés alcalines ou neutres. En particulier, les briques d'argile fabriquées sous haute pression présentent une densité élevée, une compacité fine et une faible porosité. Leur résistance aux scories alcalines est supérieure à celle de la silice à haute température. Le quartz est également très lent en termes d'érosion ; il est donc approprié de classer l'argile réfractaire comme semi-acide. L'argile réfractaire est la matière première la plus courante et la plus utilisée dans l'industrie réfractaire.
(3) matières premières neutres
Les matières premières neutres sont principalement la chromite, le graphite et le carbure de silicium (artificiel). Elles ne réagissent pas avec les scories acides ou alcalines, quelles que soient les conditions de température. Il existe actuellement deux matériaux de ce type dans la nature : la chromite et le graphite. Outre le graphite naturel, il existe également du graphite artificiel. Ces matières premières neutres offrent une excellente résistance aux scories et sont particulièrement adaptées aux matériaux réfractaires alcalins et à l'isolation réfractaire acide.
(4) matières premières réfractaires alcalines
Principalement la magnésite (magnésite), la dolomie, la chaux, l'olivine, la serpentine, les matières premières à haute teneur en oxygène d'alumine (parfois neutres), ces matières premières ont une forte résistance aux scories alcalines, principalement utilisées dans les fours alcalins de maçonnerie, mais particulièrement faciles et acides, la réaction chimique des scories devient du sel.
(5) Matériaux réfractaires spéciaux
Principalement la zircone, l'oxyde de titane, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de thorium et l'oxyde d'yttrium. Ces matières premières présentent différents degrés de résistance aux scories. Cependant, en raison de leur faible abondance, elles ne peuvent être utilisées dans un grand nombre d'industries réfractaires et ne peuvent être utilisées que dans des circonstances particulières. C'est pourquoi on les appelle matières premières à résistance spéciale au feu.
Cinq, selon la génération de classification des matières premières
Selon la génération de matières premières, on peut diviser en deux catégories les matières premières naturelles et les matières premières synthétiques.
(1) matières premières réfractaires naturelles
Les matières premières minérales naturelles demeurent la principale ressource. Les minéraux présents dans la nature sont composés des éléments qui les composent. Il a été prouvé que l'oxygène, le silicium et l'aluminium, trois éléments, représentent environ 90 % de la totalité des éléments de la croûte terrestre. Les minéraux oxydés, silicatés et aluminosilicates présentent des atouts évidents, constituant d'importantes réserves de matières premières naturelles.
La Chine dispose de ressources abondantes et variées en matières premières réfractaires. La magnésite, la bauxite et le graphite, entre autres, constituent les trois piliers de son approvisionnement en matières premières réfractaires. La magnésite et la bauxite offrent d'importantes réserves et une haute qualité. L'argile réfractaire, la silice, la dolomite, la dolomite magnésienne, l'olivine magnésienne, la serpentine et le zircon, entre autres, sont d'excellente qualité et largement répandus.
Les principales variétés de matières premières naturelles sont : la silice, le quartz, la diatomite, la cire, l'argile, la bauxite, les matières premières minérales cyanites, la magnésite, la dolomite, le calcaire, la magnésite olivine, la serpentine, le talc, la chlorite, le zircon, le plagiozircon, la perlite, le chrome fer et le graphite naturel.
Six, Selon la composition chimique, les matières premières réfractaires naturelles peuvent être divisées en :
Siliceux : tels que la silice cristalline, la silice cimentée au sable de quartz, etc.
2 semi-siliceux (phyllachite, etc.)
③ Argile : comme l'argile dure, l'argile molle, etc. ; Combinez l'argile et le clinker d'argile
(4) Haute teneur en aluminium : également connu sous le nom de jade, comme les minéraux à haute teneur en bauxite et en sillimanite ;
5 Magnésium : magnésite ;
6 Dolomie;
⑦ Chromite [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Zircon (ZrO2·SiO2).
Les matières premières naturelles contiennent généralement plus d'impuretés, la composition est instable, les performances fluctuent considérablement, seules quelques matières premières peuvent être utilisées directement, la plupart d'entre elles doivent être purifiées, classées ou même calcinées pour répondre aux exigences de production de matériaux réfractaires.
(2) matières premières synthétiques résistantes au feu
Les types de minéraux naturels utilisés comme matières premières sont limités et ne répondent souvent pas aux exigences de qualité et de haute technologie des matériaux réfractaires spécifiques à l'industrie moderne. Les matières premières réfractaires synthétiques répondent parfaitement aux exigences de composition et de structure minérales prédéfinies. Leur texture est pure et leur structure dense, leur composition chimique est facile à contrôler, garantissant ainsi une qualité stable. Elles permettent de fabriquer une variété de matériaux réfractaires avancés. Elles constituent la principale matière première des matériaux réfractaires modernes de haute technologie et de haute qualité. Le développement des matériaux réfractaires synthétiques a connu un essor fulgurant au cours des vingt dernières années.
Les matières premières réfractaires synthétiques sont principalement le spinelle de magnésium et d'aluminium, la mullite synthétique, la magnésie d'eau de mer, la cordiérite de magnésium synthétique, le corindon fritté, le titanate d'aluminium, le carbure de silicium, etc.
Date de publication : 19 mai 2023
