A tűzálló anyag olyan kompozit anyag, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek és a korróziónak, és széles körben használják a gyártás különböző területein. Az egyik fő alkalmazási terület az acélgyártásban üstök védőburkolataként, finomítókemencékben, valamint az olvadt fém áramlásának szabályozásában.
A magas hőmérsékletnek ellenálló oxidoknak nagyon extrém munkakörülményeknek kell alávetniük magukat, beleértve a korrozív környezetet és a magas hőmérsékletet (a folyékony fém hőmérséklete meghaladja az 1650 fokot). Használat közben olvadt fémmel, penészsalakkal és érdes felületekkel érintkezik. A korrózió és a kopás előfordulásával együtt jelentős hatással lesz a tűzálló anyagok stabilitására, és az élettartam csökkenéséhez vezethet.
Emiatt a felhasznált anyagok fizikai és kémiai tulajdonságai nagyon fontos hatással vannak a tűzálló anyagok használat közbeni stabilitására és kopásállóságára, ezért a megfelelő anyag kiválasztása kulcsfontosságú. A legtöbb tűzálló anyag több különböző típusú anyag keverékéből készül, mint például kerámiaporok (oxidok), reaktív fémek vagy karbidok, és néha szén/grafit pelyheket választanak végtermékként.
01.Cirkónium-mullit A cirkónium-mullit (ZM) vegyület kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, és a tűzálló anyagokban gyakran használt alapanyag. A cirkónium-oxid magas olvadásállósággal rendelkezik (olvadáspont=2,715 fok), és speciális salakkal szembeni korrózióállósággal rendelkezik. Ezenkívül mind a cirkónium-oxidnak, mind a mullitnak (Al2O3.SiO2) alacsonyabb a hőtágulási együtthatója, mint a közönséges alumínium-oxidnak vagy a magnéziának, ezért a ZM-et olyan alkalmazásokban használják, amelyek érzékenyek a hősokkra, például a folyamatos öntőfúvókákra. Elektromos ívkemencében olvadt cirkon homokból (ZrO2.SiO2) és alumínium-oxidból (Al2O3) készül. Az olvadás után a folyékony oxid lehűl, és a tiszta ZrO2 kiválik az alacsonyabb olvadáspontú mullitmátrixból.
02. Barna korund A barna korundot (BFA) számos tűzálló alkalmazásban használják, például tűzálló téglákban, tűzálló tömbökben és szénkötésű fúvókákban folyamatos öntéshez. A bauxit, az alumínium-oxid és alumínium előállításához használt érc alumínium-hidroxidból és számos szennyeződésből (nátrium, titán, vas és szilícium) áll. Mivel a vanádiumérc hematitot (Fe2O3), kaolint, anatázt (TiO2) és ilmenitet (FeTiO3) tartalmaz.
