มีวัตถุดิบทนไฟหลายประเภทและวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ โดยทั่วไปมีหกประเภท
ประการแรก ตามองค์ประกอบทางเคมีของการจำแนกประเภทวัตถุดิบทนไฟ
สามารถแบ่งออกเป็นวัตถุดิบออกไซด์และวัตถุดิบที่ไม่ใช่ออกไซด์ ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ สารประกอบอินทรีย์บางชนิดได้กลายเป็นวัสดุตั้งต้นหรือวัสดุเสริมของวัตถุดิบทนไฟประสิทธิภาพสูง
สอง ตามองค์ประกอบทางเคมีของการจำแนกประเภทวัตถุดิบทนไฟ
ตามลักษณะทางเคมี วัตถุดิบทนไฟสามารถแบ่งออกเป็นวัตถุดิบทนไฟกรด เช่นซิลิกา เพทาย ฯลฯ วัตถุดิบทนไฟที่เป็นกลางเช่นคอรันดัม บอกไซต์ (เป็นกรด) มัลไลท์ (เป็นกรด) ไพไรต์ (เป็นด่าง) กราไฟต์ ฯลฯ วัตถุดิบทนไฟอัลคาไลน์เช่นแมกนีเซีย, ทรายโดโลไมต์, ทรายแคลเซียมแมกนีเซีย ฯลฯ
สามตามการจำแนกฟังก์ชั่นกระบวนการผลิต
ตามบทบาทในกระบวนการผลิตวัสดุทนไฟ วัตถุดิบทนไฟสามารถแบ่งออกเป็นวัตถุดิบหลักและวัตถุดิบเสริม
วัตถุดิบหลักคือตัวหลักของวัสดุทนไฟ วัตถุดิบเสริมสามารถแบ่งออกเป็นสารยึดเกาะและสารเติมแต่ง หน้าที่ของสารประสานคือทำให้วัสดุทนไฟมีความแข็งแรงเพียงพอในกระบวนการผลิตและการใช้งาน ที่ใช้กันทั่วไปคือของเหลวของเสียจากเยื่อซัลไฟต์, ยางมะตอย, เรซินฟีนอล, ซีเมนต์อะลูมิเนต, โซเดียมซิลิเกต, กรดฟอสฟอริกและฟอสเฟต, ซัลเฟตและวัตถุดิบหลักบางส่วนมีบทบาทในการเป็นตัวประสานเช่นดินเหนียว บทบาทของสารเติมแต่งคือการปรับปรุงกระบวนการผลิตหรือการก่อสร้างวัสดุทนไฟ หรือเสริมคุณสมบัติบางอย่างของวัสดุทนไฟ เช่น สารทำให้คงตัว สารลดน้ำ สารยับยั้ง สารพลาสติไซเซอร์ สารช่วยกระจายฟอง สารขยาย สารต้านอนุมูลอิสระ เป็นต้น
สี่ ตามธรรมชาติของการจำแนกประเภทกรดและเบส
ตามกรดและด่าง วัตถุดิบทนไฟสามารถแบ่งออกเป็นห้าประเภทต่อไปนี้
(1) วัตถุดิบที่เป็นกรด
วัตถุดิบที่เป็นซิลิกาส่วนใหญ่ เช่น ควอตซ์ สควอมควอทซ์ ควอร์ตไซต์ โมรา เชิร์ต โอปอล ควอร์ตไซต์ ทรายซิลิกาขาว ไดอะตอมไมต์ วัตถุดิบที่เป็นซิลิกาเหล่านี้ประกอบด้วยซิลิกา (SiO2) อย่างน้อยมากกว่าร้อยละ 90 วัตถุดิบบริสุทธิ์มีซิลิกาขึ้น ถึงกว่าร้อยละ 99 วัตถุดิบประเภทซิลิเซียสจะมีสภาพเป็นกรดในไดนามิกทางเคมีที่อุณหภูมิสูง เมื่อมีออกไซด์ของโลหะ หรือเมื่อสัมผัสกับปฏิกิริยาทางเคมี และรวมกันเป็นซิลิเกตที่หลอมละลายได้ ดังนั้นหากวัตถุดิบที่เป็นทรายมีปริมาณออกไซด์ของโลหะเพียงเล็กน้อย จะส่งผลต่อการทนความร้อนอย่างมาก
(2) วัตถุดิบกึ่งกรด
ส่วนใหญ่เป็นดินเหนียวทนไฟ ในการจำแนกประเภทที่ผ่านมา ดินเหนียวถูกระบุว่าเป็นวัสดุที่เป็นกรด อันที่จริงแล้วไม่เหมาะสม ความเป็นกรดของวัตถุดิบทนไฟขึ้นอยู่กับซิลิกาอิสระ (SiO2) เป็นตัวหลัก เนื่องจากตามองค์ประกอบทางเคมีของดินทนไฟและวัตถุดิบที่เป็นทราย ซิลิกาอิสระในดินทนไฟมีค่าน้อยกว่าวัตถุดิบที่มีทรายมาก
เนื่องจากมีอลูมินาอยู่ 30 เปอร์เซ็นต์ ~ 45 เปอร์เซ็นต์ในดินเหนียวทนไฟทั่วไป และอลูมินาก็ไม่ค่อยอยู่ในสถานะอิสระ ถูกจับรวมกับซิลิกากลายเป็นเคโอลิไนต์ (Al2O3·2SiO2·2H2O) แม้ว่าจะมีปริมาณซิลิกาส่วนเกินเพียงเล็กน้อย บทบาทก็คือ ขนาดเล็กมาก. ดังนั้นคุณสมบัติความเป็นกรดของดินทนไฟจึงอ่อนแอกว่าวัตถุดิบที่มีทรายมาก บางคนเชื่อว่าดินเหนียวทนไฟที่อุณหภูมิสูงสลายตัวเป็นซิลิเกตอิสระ อลูมินาอิสระ แต่ไม่เปลี่ยนแปลง ซิลิเกตอิสระและอลูมินาอิสระจะรวมกันเป็นควอตซ์ (3Al2O3·2SiO2) เมื่อให้ความร้อนต่อไป ควอตซ์มีความต้านทานกรดต่อตะกรันที่เป็นด่างได้ดี และเนื่องจากส่วนประกอบของอลูมินาที่เพิ่มขึ้นในดินทนไฟ สารที่เป็นกรดจะค่อยๆ อ่อนลง เมื่ออลูมินาถึงร้อยละ 50 คุณสมบัติเป็นด่างหรือเป็นกลาง โดยเฉพาะอิฐมอญภายใต้ความดันสูง ความหนาแน่นสูง , มีขนาดกะทัดรัด , มีรูพรุนต่ำ , ทนทานต่อตะกรันที่เป็นด่างได้ดีกว่าซิลิกาภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ควอตซ์ยังช้ามากในแง่ของการสึกกร่อน ดังนั้นเราจึงพิจารณาว่าเหมาะสมที่จะจัดประเภทดินทนไฟเป็นกึ่งกรด ดินทนไฟเป็นวัตถุดิบพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ
(3) วัตถุดิบที่เป็นกลาง
วัตถุดิบที่เป็นกลางส่วนใหญ่เป็นโครไมต์ กราไฟต์ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (เทียม) ภายใต้สภาวะอุณหภูมิใด ๆ ไม่ทำปฏิกิริยากับตะกรันที่เป็นกรดหรือด่าง ปัจจุบันมีวัสดุดังกล่าวในธรรมชาติ 2 ชนิด คือ โครไมต์และกราไฟต์ นอกจากกราไฟต์ธรรมชาติแล้ว ยังมีกราไฟต์เทียมซึ่งเป็นวัตถุดิบที่เป็นกลางเหล่านี้ มีความต้านทานต่อตะกรันอย่างมีนัยสำคัญ เหมาะที่สุดสำหรับวัสดุทนไฟที่เป็นด่างและฉนวนทนไฟที่เป็นกรด
(4) วัตถุดิบทนไฟที่เป็นด่าง
ส่วนใหญ่เป็นแมกนีไซต์ (แมกนีไซต์), โดโลไมต์, มะนาว, โอลิวีน, คดเคี้ยว, วัตถุดิบอลูมินาออกซิเจนสูง (บางครั้งเป็นกลาง), วัตถุดิบเหล่านี้มีความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อตะกรันอัลคาไลน์ ส่วนใหญ่ใช้ในเตาเผาอัลคาไลน์ก่ออิฐ แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาทางเคมีที่ง่ายและตะกรันกรดและ กลายเป็นเกลือ
(5) วัสดุทนไฟพิเศษ
ส่วนใหญ่เซอร์โคเนีย ไทเทเนียมออกไซด์ เบริลเลียมออกไซด์ ซีเรียมออกไซด์ ทอเรียมออกไซด์ อิตเทรียมออกไซด์ และอื่น ๆ วัตถุดิบเหล่านี้มีระดับความต้านทานที่แตกต่างกันต่อตะกรันทุกชนิด แต่เนื่องจากแหล่งวัตถุดิบมีไม่มาก จึงไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟจำนวนมากได้ ใช้ได้เฉพาะในสถานการณ์พิเศษเท่านั้น จึงเรียกว่า ไฟพิเศษ วัตถุดิบต้านทาน
ห้า ตามรุ่นของการจำแนกประเภทวัตถุดิบ
ตามรุ่นของวัตถุดิบสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทคือวัตถุดิบจากธรรมชาติและวัตถุดิบสังเคราะห์
(1) วัตถุดิบทนไฟตามธรรมชาติ
วัตถุดิบแร่ธรรมชาติยังคงเป็นวัตถุดิบหลัก แร่ธาตุที่เกิดขึ้นในธรรมชาติประกอบด้วยองค์ประกอบที่ประกอบขึ้น ในปัจจุบัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปริมาณรวมของธาตุออกซิเจน ซิลิกอน และอะลูมิเนียม 3 ธาตุคิดเป็นประมาณร้อยละ 90 ของปริมาณธาตุทั้งหมดในเปลือกโลก และแร่ธาตุออกไซด์ ซิลิเกต และอะลูมิโนซิลิเกตมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนซึ่งนับว่ามหาศาลมาก การสำรองวัตถุดิบจากธรรมชาติ
ประเทศจีนมีแหล่งวัตถุดิบวัสดุทนไฟที่หลากหลายและหลากหลาย Magnesite, บอกไซต์, กราไฟต์และทรัพยากรอื่น ๆ สามารถเรียกได้ว่าเป็นสามเสาหลักของวัตถุดิบทนไฟของจีน แมกนีไซต์และบอกไซต์ ปริมาณสำรองขนาดใหญ่ เกรดสูง ดินเหนียวทนไฟคุณภาพดี ซิลิกา โดโลไมต์ แมกนีเซียโดโลไมต์ แมกนีเซียโอลิวีน เซอร์เพนทีน เพทาย และทรัพยากรอื่น ๆ กระจายอยู่ทั่วไป
วัตถุดิบธรรมชาติประเภทต่างๆ ได้แก่ ซิลิกา ควอตซ์ ไดอะตอมไมต์ ขี้ผึ้ง ดินเหนียว บ็อกไซต์ วัตถุดิบแร่ไซยาไนต์ แมกนีไซต์ โดโลไมต์ หินปูน แมกนีไซต์โอลิวีน เซอร์เพนไทน์ ทัลก์ คลอไรต์ เพทาย พลาจิโอเซอร์คอน เพอร์ไลต์ โครเมียม เหล็ก และ กราไฟท์ธรรมชาติ
หก ตามองค์ประกอบทางเคมี วัตถุดิบทนไฟธรรมชาติสามารถแบ่งออกเป็น:
Siliceous: เช่น ซิลิกาที่เป็นผลึก ซิลิกาผสมทรายควอทซ์ ฯลฯ
② กึ่งซิลิเซียส (ไฟลลาไคท์ ฯลฯ)
③ ดินเหนียว: เช่น ดินแข็ง ดินอ่อน เป็นต้น รวมดินเหนียวและปูนเม็ด
(4) อลูมิเนียมสูง: เรียกอีกอย่างว่าหยกเช่นแร่บอกไซต์สูง, แร่ซิลลิมาไนต์;
⑤ แมกนีเซียม: แมกนีเซียม;
⑥ โดโลไมต์;
⑦ โครไมต์ [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
เพทาย (ZrO2·SiO2).
วัตถุดิบจากธรรมชาติมักจะมีสิ่งเจือปนมากกว่า องค์ประกอบไม่เสถียร ประสิทธิภาพการทำงานผันผวนอย่างมาก วัตถุดิบเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถนำมาใช้ได้โดยตรง ส่วนใหญ่ต้องทำให้บริสุทธิ์ คัดเกรด หรือแม้แต่เผาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการผลิตของวัสดุทนไฟ
(2) วัตถุดิบทนไฟสังเคราะห์
ประเภทของแร่ธาตุธรรมชาติที่ใช้เป็นวัตถุดิบมีจำกัด และมักไม่สามารถตอบสนองความต้องการของวัสดุทนไฟคุณภาพสูงและเทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับข้อกำหนดพิเศษของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ วัตถุดิบวัสดุทนไฟสังเคราะห์สามารถเข้าถึงองค์ประกอบและโครงสร้างแร่เคมีที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าของผู้คนได้อย่างเต็มที่ เนื้อสัมผัสบริสุทธิ์ โครงสร้างหนาแน่น องค์ประกอบทางเคมีควบคุมง่าย ดังนั้นคุณภาพจึงคงที่ สามารถผลิตวัสดุทนไฟขั้นสูงที่หลากหลาย เป็นวัตถุดิบหลัก วัสดุที่มีทักษะสูงที่ทันสมัยและวัสดุทนไฟเทคโนโลยีสูง การพัฒนาวัสดุทนไฟสังเคราะห์นั้นรวดเร็วมากในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมา
วัตถุดิบวัสดุทนไฟสังเคราะห์ส่วนใหญ่เป็นสปิเนลอลูมิเนียมแมกนีเซียม, มัลไลท์สังเคราะห์, แมกนีเซียน้ำทะเล, แมกนีเซียมคอร์เดียไรต์สังเคราะห์, คอรันดัมเผา, อลูมิเนียมไททาเนต, ซิลิกอนคาร์ไบด์และอื่น ๆ
