酸性耐火原料

隨著高溫技術(shù)的發(fā)展。對(duì)耐火材料的要求不斷提高，并要求研制新的耐火原料以滿足使用要求。除了發(fā)掘天然原料外，人工合成耐火原料也不斷研制成功，如碳化物、氮化物、硼化物等。另外，還研制出無(wú)機(jī)纖維類及空心球類(見隔熱耐火材料)原料;在輔助原料中又有多種有機(jī)結(jié)合劑、無(wú)機(jī)結(jié)合劑。關(guān)于耐火原料的分類，世界各國(guó)不完全一致。按化學(xué)性質(zhì)分為酸性耐火原料、堿性耐火原料、中性耐火原料。但通常將耐火原料分為Al₂O₃-SiO₂系耐火原料、堿性耐火原料、隔熱耐火原料、耐火材料結(jié)合劑、其他耐火原料。

Al₂O₃-SiO₂系耐火原料 有硅石、半硅質(zhì)粘土(含葉蠟石)、耐火粘土(含高嶺石)及其熟料、鋁土礦(含硅線石族礦物、水鋁石、莫來(lái)石)及其熟料、剛玉及工業(yè)氧化鋁等。

半酸性原料(主要是耐火黏土)

在過去的分類中，黏土都是被列在酸性原料中，實(shí)際是不合適的。耐火原料的酸性依據(jù)是以游離的硅石(SiO2)為主體，因?yàn)榘凑漳突痧ね僚c硅質(zhì)原料的化學(xué)成分而言，耐火黏土中的游離硅石比硅質(zhì)原料要少得多。因?yàn)樵谝话隳突痧ね林杏?0%~45%的氧化鋁，而氧化鋁很少是游離狀態(tài)的，必然與硅石結(jié)合而成高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)，即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此，耐火黏土的酸性性質(zhì)較硅質(zhì)原料要弱得多。

有些人認(rèn)為，耐火黏土在高溫下分解成為游離硅酸、游離氧化鋁，但并不是就此不變，在繼續(xù)受熱時(shí)游離硅酸與游離氧化鋁將結(jié)合成為英萊石(3Al2O3·2SiO2)。英萊石對(duì)堿性礦渣有很好的抗酸性能，同時(shí)由于耐火黏土中氧化鋁成分的增高，其酸性物質(zhì)漸漸變?nèi)?，?dāng)氧化鋁達(dá)到50%，便出現(xiàn)堿性或中性性質(zhì)，特別是在超高壓力下制成的黏土磚，密度大、細(xì)致緊密、氣孔率低，在高溫條件下對(duì)堿性礦渣的抵抗性比硅石要強(qiáng)。就其侵蝕性而言，英萊石也是非常遲緩的，因此我們認(rèn)為把耐火黏土列為半酸性原料是比較合適的。耐火黏土是耐火材料工業(yè)中最基本而且用途最廣的一種原料。

中性原料

中性原料主要是鉻鐵礦、石墨、碳化硅(人工制造)，在任何溫度條件下都不與酸性或堿性礦渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。目前在自然界中有兩種這樣的原料，即鉻鐵礦和石墨。石墨除天然的以外，還有人造石墨，這些中性原料，對(duì)礦渣均有顯著的抵抗性能，最適合用作堿性耐火材料和酸性耐火材料的隔層。

堿性耐火材料原料

主要是菱鎂礦(菱苦土)、白云石、石灰、橄欖石、蛇紋石、高鋁氧原料(有時(shí)呈中性)，這些原料對(duì)堿性礦渣有較強(qiáng)的抵抗力，多用于砌筑堿性熔爐，但是特別容易和酸性礦渣起化學(xué)反應(yīng)而成為鹽類。

特殊耐火材料：主要是氧化鋯、氧化鈦、氧化鈹、氧化鈰、氧化釷、氧化釔等。這些原料對(duì)各種礦渣有不同程度的抵抗性能，但是由于原料來(lái)源不多，不能在耐火材料工業(yè)中大量的應(yīng)用，只能在特殊情況下采用，因此通稱為特殊耐火原料。

硅質(zhì)原料

例如：石英、鱗石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英巖、白硅砂、硅藻土，這些硅質(zhì)原料中所含氧化硅(SiO2)至少在90%以上，純凈原料有氧化硅高達(dá)99%以上的。硅質(zhì)原料在高溫化學(xué)動(dòng)態(tài)中是酸性性質(zhì)，當(dāng)有金屬氧化物存在時(shí)，或與其接觸時(shí)即起化學(xué)作用，并結(jié)合而成易熔的硅酸鹽類。因此，如果硅質(zhì)原料中含有少量的金屬氧化物時(shí)，嚴(yán)重影響它的抗熱性。

Al₂O₃-SiO₂系耐火原料：有硅石、半硅質(zhì)粘土(含葉蠟石)、耐火粘土(含高嶺石)及其熟料、鋁土礦(含硅線石族礦物、水鋁石、莫來(lái)石)及其熟料、剛玉及工業(yè)氧化鋁等。

堿性耐火原料：有石灰石、白云石、菱鎂石、水鎂石、鎂橄欖石等的煅燒料或電熔料及鎂鋁尖晶石、鎂鉻尖晶石砂等。

其他耐火原料：有鋯石(含氧化鋯)、鉻鐵礦、碳化物類、石墨、氮化物類及硼化物類等。

隔熱耐火原料：有珍珠巖、蛭石、硅藻土、礦棉、漂珠、耐火纖維及空心球等。