碱性耐火原料

本《手册》共6篇30章，分别介绍了耐火材料物理化学基础、耐火材料的分类及性质、耐火材料显微结构、铝硅系耐火原料、碱性耐火原料、隔热耐火原料、其他耐火原料、耐火材料用结合剂与外加剂、耐火材料生产工艺及生产装备、铝硅系耐火制品、碱性耐火制品、含碳耐火材料、特种耐火材料、功能耐火材料、耐火材料在不同行业中的应用、耐火材料的化学分析、物理性能测试、耐火材料的标准化现状等。

本《手册》除供耐火材料专业技术人员使用外，还可供冶金、化工、轻工、建材和窑业等专业技术人员使用，也可供大专院校有关专业师生参考 。

随着高温技术的发展。对耐火材料的要求不断提高，并要求研制新的耐火原料以满足使用要求。除了发掘天然原料外，人工合成耐火原料也不断研制成功，如碳化物、氮化物、硼化物等。另外，还研制出无机纤维类及空心球类(见隔热耐火材料)原料;在辅助原料中又有多种有机结合剂、无机结合剂。关于耐火原料的分类，世界各国不完全一致。按化学性质分为酸性耐火原料、碱性耐火原料、中性耐火原料。但通常将耐火原料分为Al₂O₃-SiO₂系耐火原料、碱性耐火原料、隔热耐火原料、耐火材料结合剂、其他耐火原料。

Al₂O₃-SiO₂系耐火原料 有硅石、半硅质粘土(含叶蜡石)、耐火粘土(含高岭石)及其熟料、铝土矿(含硅线石族矿物、水铝石、莫来石)及其熟料、刚玉及工业氧化铝等。

半酸性原料(主要是耐火黏土)

在过去的分类中，黏土都是被列在酸性原料中，实际是不合适的。耐火原料的酸性依据是以游离的硅石(SiO2)为主体，因为按照耐火黏土与硅质原料的化学成分而言，耐火黏土中的游离硅石比硅质原料要少得多。因为在一般耐火黏土中有30%~45%的氧化铝，而氧化铝很少是游离状态的，必然与硅石结合而成高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)，即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此，耐火黏土的酸性性质较硅质原料要弱得多。

有些人认为，耐火黏土在高温下分解成为游离硅酸、游离氧化铝，但并不是就此不变，在继续受热时游离硅酸与游离氧化铝将结合成为英莱石(3Al2O3·2SiO2)。英莱石对碱性矿渣有很好的抗酸性能，同时由于耐火黏土中氧化铝成分的增高，其酸性物质渐渐变弱，当氧化铝达到50%，便出现碱性或中性性质，特别是在超高压力下制成的黏土砖，密度大、细致紧密、气孔率低，在高温条件下对碱性矿渣的抵抗性比硅石要强。就其侵蚀性而言，英莱石也是非常迟缓的，因此我们认为把耐火黏土列为半酸性原料是比较合适的。耐火黏土是耐火材料工业中最基本而且用途最广的一种原料。

中性原料

中性原料主要是铬铁矿、石墨、碳化硅(人工制造)，在任何温度条件下都不与酸性或碱性矿渣发生化学反应。目前在自然界中有两种这样的原料，即铬铁矿和石墨。石墨除天然的以外，还有人造石墨，这些中性原料，对矿渣均有显著的抵抗性能，最适合用作碱性耐火材料和酸性耐火材料的隔层。

碱性耐火材料原料

主要是菱镁矿(菱苦土)、白云石、石灰、橄榄石、蛇纹石、高铝氧原料(有时呈中性)，这些原料对碱性矿渣有较强的抵抗力，多用于砌筑碱性熔炉，但是特别容易和酸性矿渣起化学反应而成为盐类。

特殊耐火材料：主要是氧化锆、氧化钛、氧化铍、氧化铈、氧化钍、氧化钇等。这些原料对各种矿渣有不同程度的抵抗性能，但是由于原料来源不多，不能在耐火材料工业中大量的应用，只能在特殊情况下采用，因此通称为特殊耐火原料。

硅质原料

例如：石英、鳞石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英岩、白硅砂、硅藻土，这些硅质原料中所含氧化硅(SiO2)至少在90%以上，纯净原料有氧化硅高达99%以上的。硅质原料在高温化学动态中是酸性性质，当有金属氧化物存在时，或与其接触时即起化学作用，并结合而成易熔的硅酸盐类。因此，如果硅质原料中含有少量的金属氧化物时，严重影响它的抗热性。

Al₂O₃-SiO₂系耐火原料：有硅石、半硅质粘土(含叶蜡石)、耐火粘土(含高岭石)及其熟料、铝土矿(含硅线石族矿物、水铝石、莫来石)及其熟料、刚玉及工业氧化铝等。

碱性耐火原料：有石灰石、白云石、菱镁石、水镁石、镁橄榄石等的煅烧料或电熔料及镁铝尖晶石、镁铬尖晶石砂等。

其他耐火原料：有锆石(含氧化锆)、铬铁矿、碳化物类、石墨、氮化物类及硼化物类等。

隔热耐火原料：有珍珠岩、蛭石、硅藻土、矿棉、漂珠、耐火纤维及空心球等。