耐火材料屬資源型產(chǎn)業(yè),原料是產(chǎn)品的基礎(chǔ),天然礦物原料是耐火原料的主體。天然耐火礦物原料品種繁多,如:菱鎂礦、高鋁礬土、白云石、鋯英石、鉻鐵礦、蘭晶石族礦物、硅石、石墨、橄欖石、葉蠟石等。一般天然原料化學礦物成分不穩(wěn)定,雜質(zhì)多,性能波動大,不能直接作為耐火原料使用,要經(jīng)過分級、選礦提純、煅燒或電熔等加工工藝過程后才能用來生產(chǎn)耐火材料。只有少數(shù)幾種天然耐火礦物原料在自然界中以較純凈的礦物存在,雜質(zhì)礦物少,且不含或含少量(約5%)結(jié)晶水,如:硅石、葉蠟石、橄欖石、紅柱石等,可直接生產(chǎn)耐火制品。這些天然礦物原料在高溫下體積不收縮、不膨脹,或收縮、膨脹不大,性能穩(wěn)定。
什么是天然耐火石
前些年,江西、福建、廣東等地,將大塊的硅質(zhì)砂巖、絹云母石英片巖和硅線石石英片巖,俗稱泡砂石、白泡石等,利用切割、鑿磨等工藝,加工成要求的形狀,然后直接砌筑在當?shù)匾恍┬「郀t、小電爐、化鐵爐、石灰窯、水泥窯等熱工設(shè)備上使用,效果良好。現(xiàn)在網(wǎng)上仍可以看到推銷“天然耐火石”的廣告,例如:重慶一家公司有成套石材加工設(shè)備,加工的耐火石,SiO2≥92%,雜質(zhì)在2%以下,耐火度1650~1730℃,結(jié)晶細且致密,體積密度2.65~2.78gcm3,顯氣孔率3.2%,高溫使用條件下不開裂,不剝落,強度高,壽命長。
國外把天然耐火石分為硅砂巖和石英片巖兩種,美國的硅砂巖是由0.1~0.15mm硅砂組成,由膠質(zhì)的氧化硅結(jié)合。德國的石英片巖是由微細的絹云母薄層與細粒的石英層成互層,呈顯著的片狀構(gòu)造。根據(jù)文獻資料記載,葉蠟石、橄欖石也有切割成要求的形狀,直接砌筑在爐窯上使用。
我國對天然耐火石的生產(chǎn)和使用問題不夠重視,建議相關(guān)部門組織調(diào)研天然耐火石的開采、加工和使用,做到科學合理。同時建議制定耐火材料產(chǎn)品國家標準。特別是現(xiàn)在石材加工設(shè)備十分精細,天然耐火石應該有一定的市場前景。