Vatrostalne sirovine su kamen temeljac vatrostalnih materijala, bez obzira na to kako tehnologija napreduje. Razvoj materijala također direktno utječe na kvalitetu vatrostalnog materijala. Podrška je neophodna za razvoj svih novih vatrostalnih materijala za cementne peći.
Na primjer, kao što su magnezijum-aluminij spinel, gvožđe-aluminijum spinel i magnezij-gvozdeni spinel su neodvojivi od magnezijum-aluminijum-spinela, gvožđe-aluminijum spinela i magnezij-gvozdenog spinela. Kao još jedna ilustracija, cirkon, silicijum karbid, andaluzit i kijanit su neodvojivi od specijalnih opeka sa visokim sadržajem aluminijuma kao što su cigle protiv skidanja i silicijumske cigle. Osim toga, praktično svi visokokvalitetni monolitni vatrostalni materijali ne mogu se odvojiti jedan od drugog.
1, Spinel od magnezijuma i aluminijuma
Vatrostalna sirovina sa visokom tačkom topljenja, niskim koeficijentom toplotnog širenja, niskom toplotnom provodljivošću, dobrom stabilnošću toplotnog udara i jakom otpornošću na koroziju je magnezijum-aluminijumski spinel. Može se podijeliti na sinterirani magnezij-aluminij spinel i fuzionirani magnezij-aluminij spinel na osnovu različitih metoda sinteze.
Magnezijum-aluminijumski spinel ima jaku stabilnost termičkog udara, otpornost na koroziju i otpornost na abraziju. Njegove dvije najznačajnije upotrebe su: prvo, zamjena magnezije-hromnog pijeska u proizvodnji opeke od magnezija i aluminijuma spinela za cementne rotacione peći, koje ne samo da sprečavaju zagađenje hromom, već imaju i dobru otpornost na lomljenje; i drugo, proizvodnja livačkih livada, što značajno povećava otpornost čelične obloge na koroziju. Široko se koristi u vatrostalnim materijalima za proizvodnju čelika. Kreiranje vrhunskog prethodno sintetiziranog spinela nudi svježe sirovine.
2. Silicijum karbid
Silicijum karbid se široko koristi u abrazivima, grejnim elementima, vatrostalnim materijalima i strukturnoj keramici zbog svoje visoke tvrdoće, električne provodljivosti, otpornosti na visoke temperature i velike čvrstoće. Komercijalno dostupan silicijum karbid se deli na crni i zeleni. Crni silicijum karbid se uglavnom koristi u vatrostalnim sirovinama.
Silicijum karbid ima dobru otpornost na visoke temperature. Pod normalnim pritiskom, nedosljedna temperatura topljenja silicijum karbida je 2760 stepeni, silicijum karbid ima visoku čvrstoću, a čvrstoća na savijanje može doseći 625MPa. Silicijum karbid ima dobru otpornost na toplotni udar, zahvaljujući svom umereno niskom koeficijentu termičkog širenja (4,7×10-6K-1) i visokoj toplotnoj provodljivosti [84W/(m·K)]. Stoga se silicijum karbid naširoko koristi za izradu raznih keramika i vatrostalnih sirovina.
3, cirkon
Cirkon pijesak ima nisku toplinsku ekspanziju, visoku toplinsku provodljivost i jaku kemijsku stabilnost, a uglavnom se koristi u proizvodnji vatrostalnih sirovina: cirkonij vatrostalnih materijala, kao što su cirkonijum korund cigle, cirkonijum vatrostalna vlakna.
Može se koristiti za izradu cirkonskih opeka za staklene peći, cirkonskih opeka za čelične bubnjeve, materijala za nabijanje i lijevanih ploča; može se dodati drugim materijalima radi poboljšanja njegovih performansi, kao što je dodavanje cirkonskog pijeska sintetičkom kordieritu, što može proširiti opseg sinteriranja kordierita bez utjecaja na njegovu stabilnost termičkog udara; cirkonski pijesak se dodaje ciglama s visokim sadržajem glinice za proizvodnju cigli visoke glinice protiv skidanja, a stabilnost termičkog udara je znatno poboljšana; može se koristiti i za ekstrakciju ZrO2.
