วิธีการจำแนกประเภทของวัตถุดิบทนไฟมีอะไรบ้าง?

ตามกรดและด่าง วัตถุดิบทนไฟสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภทดังต่อไปนี้

(1) วัตถุดิบที่เป็นกรด
วัตถุดิบที่เป็นทรายส่วนใหญ่เป็นเช่นควอตซ์ squamquartz ควอตซ์ไซต์ โมรา โมรา โอปอล ควอตซ์ไซต์ ทรายซิลิกาสีขาว ไดอะตอมไมต์ วัตถุดิบที่เป็นซิลิกาเหล่านี้ประกอบด้วยซิลิกา (SiO2) อย่างน้อยมากกว่า 90% วัตถุดิบบริสุทธิ์มีซิลิกาเพิ่มขึ้น มากถึงมากกว่า 99% วัตถุดิบที่เป็นทรายจะมีสภาพเป็นกรดในการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่อุณหภูมิสูง เมื่อมีออกไซด์ของโลหะ หรือเมื่อสัมผัสกับการกระทำทางเคมี และรวมกันเป็นซิลิเกตที่หลอมละลายได้ ดังนั้นหากวัตถุดิบที่เป็นทรายมีโลหะออกไซด์จำนวนเล็กน้อยก็จะส่งผลต่อการต้านทานความร้อนอย่างรุนแรง

(2) วัตถุดิบกึ่งกรด
ส่วนใหญ่เป็นดินเหนียวทนไฟ ในการจำแนกประเภทที่ผ่านมา ดินเหนียวจัดว่าเป็นวัสดุที่เป็นกรด ซึ่งจริงๆ แล้วไม่เหมาะสม ความเป็นกรดของวัตถุดิบทนไฟจะขึ้นอยู่กับซิลิกาอิสระ (SiO2) เป็นตัวหลัก เนื่องจากตามองค์ประกอบทางเคมีของดินเหนียวทนไฟและวัตถุดิบที่เป็นทราย ซิลิกาอิสระในดินเหนียวทนไฟจะน้อยกว่าวัตถุดิบที่เป็นทรายมาก

เนื่องจากมีอลูมินา 30% ~ 45% ในดินเหนียวทนไฟทั่วไป และอลูมินานั้นไม่ค่อยมีสถานะอิสระและต้องรวมกับซิลิกาเป็นดินขาว (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O) แม้ว่าจะมีปริมาณซิลิกาส่วนเกินเพียงเล็กน้อยก็ตาม บทบาทก็คือ เล็กมาก ดังนั้นคุณสมบัติที่เป็นกรดของดินเหนียวทนไฟจึงอ่อนกว่าคุณสมบัติของวัตถุดิบที่เป็นทรายมาก บางคนเชื่อว่าดินเหนียวทนไฟที่อุณหภูมิสูงจะสลายตัวเป็นซิลิเกตอิสระ อลูมินาอิสระ แต่ไม่เปลี่ยนแปลง ซิลิเกตอิสระและอลูมินาอิสระจะรวมกันเป็นควอตซ์ (3Al2O3·2SiO2) เมื่อถูกให้ความร้อนต่อไป ควอตซ์มีความต้านทานต่อกรดที่ดีต่อตะกรันอัลคาไลน์ และเนื่องจากองค์ประกอบของอลูมินาที่เพิ่มขึ้นในดินเหนียวทนไฟ สารที่เป็นกรดจึงค่อยๆอ่อนลงเมื่ออลูมินาถึง 50% คุณสมบัติเป็นด่างหรือเป็นกลาง โดยเฉพาะทำจากอิฐดินเผาภายใต้แรงดันสูง มีความหนาแน่นสูง มีขนาดเล็กกะทัดรัด มีความพรุนต่ำ ต้านทานตะกรันอัลคาไลน์ได้ดีกว่าซิลิกาภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ควอตซ์ยังช้ามากในแง่ของการกัดกร่อน ดังนั้นเราจึงพิจารณาว่าเหมาะสมที่จะจำแนกดินเหนียวทนไฟเป็นกึ่งกรด ดินเหนียวทนไฟเป็นวัตถุดิบขั้นพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ

(3) วัตถุดิบที่เป็นกลาง
วัตถุดิบที่เป็นกลางส่วนใหญ่เป็นโครเมียม กราไฟท์ ซิลิคอนคาร์ไบด์ (เทียม) ภายใต้สภาวะอุณหภูมิใด ๆ จะไม่ทำปฏิกิริยากับกรดหรือตะกรันอัลคาไลน์ ปัจจุบันมีวัสดุดังกล่าวสองชนิดในธรรมชาติ ได้แก่ โครไมต์และกราไฟต์ นอกจากกราไฟท์ธรรมชาติแล้ว ยังมีกราไฟท์เทียมซึ่งเป็นวัตถุดิบที่เป็นกลางเหล่านี้ มีความต้านทานต่อตะกรันได้อย่างมาก เหมาะที่สุดสำหรับวัสดุทนไฟที่เป็นด่างและฉนวนทนไฟที่เป็นกรด

(4) วัตถุดิบทนไฟอัลคาไลน์
ส่วนใหญ่เป็นแมกนีไซต์ (แมกนีไซต์), โดโลไมต์, มะนาว, โอลิวีน, คดเคี้ยว, วัตถุดิบออกซิเจนอลูมินาสูง (บางครั้งก็เป็นกลาง) วัตถุดิบเหล่านี้มีความต้านทานต่อตะกรันอัลคาไลน์ที่แข็งแกร่งซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในเตาอัลคาไลน์ก่ออิฐ แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาทางเคมีที่ง่ายและตะกรันกรดและ กลายเป็นเกลือ

(5) วัสดุทนไฟพิเศษ
ส่วนใหญ่เป็นเซอร์โคเนีย, ไทเทเนียมออกไซด์, เบริลเลียมออกไซด์, ซีเรียมออกไซด์, ทอเรียมออกไซด์, อิตเทรียมออกไซด์และอื่น ๆ วัตถุดิบเหล่านี้มีระดับความต้านทานต่อตะกรันทุกชนิดแตกต่างกันแต่เนื่องจากแหล่งวัตถุดิบมีไม่มากไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟจำนวนมากได้จึงสามารถใช้ได้เฉพาะในสถานการณ์พิเศษเท่านั้นจึงเรียกว่าไฟพิเศษ วัตถุดิบต้านทาน