अग्निरोधक कच्च्या मालाच्या वर्गीकरणाच्या पद्धती कोणत्या आहेत?

आम्ल आणि अल्कलीनुसार, रिफ्रॅक्टरी कच्च्या मालाचे मुख्यत्वे खालील पाच श्रेणींमध्ये वर्गीकरण करता येते.

(1) आम्लधर्मी कच्चा माल
मुख्यतः सिलिकायुक्त कच्चा माल, जसे की क्वार्ट्ज, स्क्वॅमक्वार्ट्ज, क्वार्ट्जाइट, कॅल्सेडोनी, चर्ट, ओपल, क्वार्ट्जाइट, पांढरी सिलिका वाळू, डायटोमाइट, या सिलिकायुक्त कच्च्या मालामध्ये किमान ९०% पेक्षा जास्त सिलिका (SiO2) असते, तर शुद्ध कच्च्या मालामध्ये सिलिकाचे प्रमाण ९९% पेक्षा जास्त असते. उच्च तापमानाच्या रासायनिक प्रक्रियेत सिलिकायुक्त कच्चा माल आम्लधर्मी असतो, जेव्हा त्यात धातूंचे ऑक्साइड असतात किंवा रासायनिक क्रियेच्या संपर्कात येतात, तेव्हा ते एकत्र येऊन वितळण्यायोग्य सिलिकेट्समध्ये रूपांतरित होतात. त्यामुळे, जर सिलिकायुक्त कच्च्या मालामध्ये धातूंच्या ऑक्साइडचे थोडेसे प्रमाण असले, तर त्याचा त्याच्या उष्णता-प्रतिरोधकतेवर गंभीर परिणाम होतो.

(2) अर्ध-आम्लीय कच्चा माल
ही प्रामुख्याने रिफ्रॅक्टरी क्ले आहे. पूर्वीच्या वर्गीकरणात, क्लेला आम्लधर्मी पदार्थ म्हणून सूचीबद्ध केले होते, जे वास्तविक पाहता योग्य नाही. रिफ्रॅक्टरी कच्च्या मालाची आम्लता ही मुक्त सिलिका (SiO2) या मुख्य घटकावर आधारित असते, कारण रिफ्रॅक्टरी क्ले आणि सिलिकायुक्त कच्च्या मालाच्या रासायनिक रचनेनुसार, रिफ्रॅक्टरी क्लेमधील मुक्त सिलिकाचे प्रमाण सिलिकायुक्त कच्च्या मालापेक्षा खूपच कमी असते.

सर्वसाधारण रिफ्रॅक्टरी क्लेमध्ये ३०% ते ४५% ॲल्युमिना असतो आणि तो क्वचितच मुक्त अवस्थेत असतो. तो सिलिकासोबत एकत्र येऊन केओलिनाइट (Al2O3·2SiO2·2H2O) बनवतो, त्यामुळे सिलिकाचे प्रमाण थोडे जास्त असले तरी त्याचा परिणाम खूपच कमी असतो. म्हणूनच, रिफ्रॅक्टरी क्लेचा आम्लधर्मी गुणधर्म सिलिकायुक्त कच्च्या मालापेक्षा खूपच कमकुवत असतो. काही लोकांचा असा विश्वास आहे की उच्च तापमानात रिफ्रॅक्टरी क्लेचे विघटन होऊन मुक्त सिलिकेट आणि मुक्त ॲल्युमिना तयार होतात, परंतु तो अपरिवर्तित राहत नाही. सतत गरम केल्यावर मुक्त सिलिकेट आणि मुक्त ॲल्युमिना एकत्र येऊन क्वार्ट्ज (3Al2O3·2SiO2) तयार होते. क्वार्ट्झमध्ये अल्कलाइन स्लॅगला चांगला प्रतिकार करण्याची क्षमता असते, आणि रिफ्रॅक्टरी क्लेमधील ॲल्युमिनाच्या प्रमाणातील वाढीमुळे, आम्लधर्मी पदार्थाचा प्रतिकार हळूहळू कमी होतो. जेव्हा ॲल्युमिनाचे प्रमाण ५०% पर्यंत पोहोचते, तेव्हा त्याचे गुणधर्म अल्कलाइन किंवा न्यूट्रल होतात. विशेषतः उच्च दाबाखाली मातीच्या विटा बनवल्या जातात, ज्यामुळे त्याची घनता जास्त असते, त्या बारीक व घट्ट होतात, सच्छिद्रता कमी असते आणि उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत अल्कलाइन स्लॅगला प्रतिकार करण्याची क्षमता सिलिकापेक्षा अधिक मजबूत असते. क्वार्ट्झची झीज होण्याची प्रक्रिया देखील खूप मंद असते, त्यामुळे रिफ्रॅक्टरी क्लेला अर्ध-आम्लधर्मी म्हणून वर्गीकृत करणे योग्य मानले जाते. रिफ्रॅक्टरी क्ले हा रिफ्रॅक्टरी उद्योगातील सर्वात मूलभूत आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरला जाणारा कच्चा माल आहे.

(3) तटस्थ कच्चा माल
उदासीन कच्चा माल म्हणजे प्रामुख्याने क्रोमाइट, ग्रॅफाइट, सिलिकॉन कार्बाइड (कृत्रिम), जे कोणत्याही तापमानाच्या परिस्थितीत आम्ल किंवा अल्कधर्मी स्लगशी प्रतिक्रिया देत नाहीत. सध्या निसर्गात असे दोन पदार्थ आहेत, क्रोमाइट आणि ग्रॅफाइट. नैसर्गिक ग्रॅफाइट व्यतिरिक्त, कृत्रिम ग्रॅफाइट देखील आहे. या उदासीन कच्च्या मालामध्ये स्लगला लक्षणीय प्रतिकार करण्याची क्षमता असते, त्यामुळे ते अल्कधर्मी रिफ्रॅक्टरी साहित्य आणि आम्ल रिफ्रॅक्टरी इन्सुलेशनसाठी सर्वात योग्य आहेत.

(4) अल्कलाइन रिफ्रॅक्टरी कच्चा माल
मुख्यतः मॅग्नेसाइट (magnesite), डोलोमाइट, चुना, ऑलिव्हिन, सर्पेंटाइन, उच्च ॲल्युमिना ऑक्सिजन कच्चा माल (कधीकधी उदासीन), या कच्च्या मालामध्ये अल्कलाइन स्लॅगला तीव्र प्रतिकार करण्याची क्षमता असते, ते बहुतेकदा बांधकाम अल्कलाइन भट्ट्यांमध्ये वापरले जातात, परंतु विशेषतः आम्ल स्लॅगशी सहज रासायनिक अभिक्रिया होऊन क्षार बनतात.

(5) विशेष उष्णतारोधक साहित्य
मुख्यतः झिरकोनिया, टायटॅनियम ऑक्साईड, बेरिलियम ऑक्साईड, सेरियम ऑक्साईड, थोरियम ऑक्साईड, यट्रियम ऑक्साईड इत्यादी. या कच्च्या मालामध्ये सर्व प्रकारच्या स्लगला प्रतिकार करण्याची क्षमता वेगवेगळ्या प्रमाणात असते, परंतु कच्च्या मालाचे स्रोत फारसे उपलब्ध नसल्यामुळे, त्याचा वापर मोठ्या प्रमाणावर रिफ्रॅक्टरी उद्योगात केला जाऊ शकत नाही, तो केवळ विशेष परिस्थितीतच वापरला जाऊ शकतो, म्हणूनच याला विशेष अग्निरोधक कच्चा माल म्हटले जाते.