Verlust durch Zündung von Feuerfeststoffen

LOI (Loss on ignition) bezieht sich auf den Prozentsatz der Masse, die durch Rohstoffe verloren geht, nachdem sie ihre äußere Feuchtigkeit bei einer Trocknungstemperatur von 105-110℃ verloren haben und für eine ausreichend lange Zeit unter bestimmten Hochtemperaturbedingungen verbrannt wurden. Die Hochtemperaturumgebung wird in den technischen Standards verschiedener Industrien je nach Branchencharakteristik detailliert beschrieben. Die Analyse des LOI von Rohstoffen hat eine besondere Bedeutung. Sie charakterisiert die Menge an gasförmigen Produkten (wie z.B. innerer Wasserdampf, SO2, CO2 usw.), die durch physikalische Verdunstung oder chemische Zersetzung der Rohstoffe nach Erhitzen freigesetzt werden. Zum Beispiel: Wenn die Rohstoffe auf 1000℃ erhitzt werden, wird die im Inneren enthaltene Feuchtigkeit, die im Temperaturbereich von 105-110℃ nicht verdampft ist, verdampfen; jene Substanzen mit einem Sublimationspunkt unter 1000℃ werden bei Heizbedingungen von 1000℃ verdunsten; einige Substanzen mit einer Zerfallstemperatur unter 1000℃ werden sich zersetzen und Stoffe mit einem Siedepunkt unter 1000℃ freisetzen; unter aeroben Bedingungen werden die brennbaren Bestandteile der Rohstoffe oxidiert, um Gase zu erzeugen und diese freizusetzen.

Beispielsweise wird bei der Analyse von Feuerfeststoffen neben dem Gehalt an Hauptkomponentenoxiden und Nebenkomponenten in der Regel auch das Verbrennungsverlustgewicht bestimmt. Es charakterisiert die Menge an gasförmigen Produkten (wie H2O, CO2 usw.) und organischen Substanzen, die durch das Erhitzen und Zersetzen der Rohstoffe entstehen, so dass beurteilt werden kann, ob die Rohstoffe vorher gebrannt werden müssen, um die Volumenstabilität der Rohstoffe bei der Verwendung zu gewährleisten. Anhand der durch chemische Analyse erhaltenen Komponenten kann die Reinheit der Rohstoffe bewertet und ihre feuerfeste Eigenschaft grob berechnet werden. Mit Hilfe relevanter Phasendiagramme kann auch deren Mineralzusammensetzung grob berechnet werden. Die chemische Zusammensetzungsanalyse von Feuerfestrohstoffen erfolgt nach speziellen Methoden, die in internationalen und nationalen Normen geregelt sind. In den letzten Jahren entwickeln sich chemische Analysemethoden kontinuierlich in Richtung einer Beschleunigung der Analysengeschwindigkeit und einer Verbesserung der Analygenauigkeit, wie etwa komplexe Titrationsmethoden, Farbanalyse, Flammspektrometrie, Spektralanalyse und Röntgenfluoreszenzanalyse.
Verlust bei der Ignition, auch als Verlust bei der Verbrennung bekannt, bezieht sich auf den Qualitätsverlust des Rohmaterials nach dem Entzug von Kristallwasser während des Brennprozesses, dem aus Carbonaten freigesetzten CO2, dem aus Sulfaten freigesetzten SO2 und dem Entfernen organischer Unreinheiten. Relativ gesehen führt ein großer Verlust bei der Ignition und ein zu hoher Lösungsmittelgehalt zu einer größeren Schrumpfrate des gebrannten Produkts und es besteht auch die Gefahr von Verformungen und Fehlern. Daher wird im Allgemeinen verlangt, dass der Verlust bei der Ignition eines Porzellanschlanks weniger als 8 % beträgt. Für Tonwaren gibt es keine strengen Anforderungen, aber es muss ebenfalls angemessen kontrolliert werden, um das Erscheinungsbild der Produkte konsistent zu halten. Im Bereich der Verbrennung kann LOI verwendet werden, um den brennbaren Gehalt in der Asche zu beschreiben. Wenn man annimmt, dass die Verbrennung ein Hochtemperaturprozess ist, in dem die Asche im Brennstoff einen Hochtemperaturzerfall durchlaufen hat und der Feuchtigkeits- und brennbare Flüchtige Gehalt in der nach der Verbrennung entstandenen Asche extrem niedrig ist, dann stellt der Verlust bei der Ignition im Wesentlichen den Kohlenstoffgehalt des Probenmaterials dar.
Die Prüfmethode für den Verlust bei der Ignition hat in den technischen Normen verschiedener Industrien unterschiedliche Vorschriften. Zum Beispiel sieht die Prüfmethode für den Verlust bei der Ignition von Asche, die durch Verbrennung entsteht, wie folgt vor: Genau 0,5 bis 1 Gramm des Probenmaterials, das bei 105~110℃ getrocknet wurde, abwiegen, es in eine Platinwaage mit konstantem Gewicht legen, es 30 Minuten mit einem Spiritusbrenner verbrennen oder es in einen Hochtemperatur-Elektroofen verschieben, der auf 300~400℃ erhitzt wurde, es 10~15 Minuten verbrennen, allmählich auf 900~950℃ erhitzen, weiter 1,5~2 Stunden verbrennen, es herausnehmen, leicht abkühlen lassen, in ein Trockengeschirr legen und es auf Raumtemperatur abkühlen lassen, bevor es gewogen wird.

Prüfverfahren für den Verlust bei der Ignition von feuerfesten Materialien
Probenahmemethode und -menge für den Test des Verlusts bei der Ignition (%):
Loschen-Asche-Probenahme – Nimm 15 Proben aus verschiedenen Teilen, jede Probe beträgt 1~3kg, mische sie gleichmäßig und reduziere die doppelte Menge an Proben, die für den Test benötigt werden, durch Viertelung (dies nennt man die Durchschnittprobe).
Ascheprobe aus Tüten – Von jeder Charge werden 10 Tüten entnommen, und aus jeder Tüte wird mindestens 1 kg Probe genommen, gleichmäßig gemischt, und es wird eine Probe im Doppelumfang des für den Test benötigten nach dem Viertelmethode-Verfahren entnommen (diese wird als Durchschnittsprobe bezeichnet).
Testmethode:
Gemäß der Viertelmethode wird genau 1 g der Probe gewogen, in eine Porzellanfritte, die bereits bis zum konstanten Gewicht verbrannt wurde, gegeben, der Deckel schräg auf die Fritte gelegt, in einen Hochtemperaturofen gestellt, bei niedriger Temperatur begonnen und allmählich erhöht, bei 950~1000℃ für 15~20 Minuten verbrannt, die Fritte herausgenommen, in einem Trockenschrank abgekühlt und auf Raumtemperatur gebracht. Abgewogen, und das Verbrennungsverfahren wiederholt, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist.