一、粘土質原料即指耐火粘土,其AL2O3含量為20%~50%,耐火度大于1580℃。根據粘土在水中的分散性和可塑性的不同,分為硬質粘土和軟質粘土兩大類,介于二者之間的稱為半軟質粘土。
硬質粘土多為高嶺石單礦物型的沉積黏土,間有迪開石或水云母類礦物伴生,在水中不易分散,可塑性較低。一般需經煅燒成粘土熟料后,方能使用。粘土熟料又稱為焦寶石熟料,其理化指標為AL2O3在40~50% Fe2O3在1.0左右,產品中嚴禁混入外來夾雜物,同時也不得含有欠燒料。在不定型耐火材料中,粘土熟料一般只作為耐火骨料使用。如窯爐或熱工設備的使用溫度較低時,也可用粘土熟料作耐火粉料。軟質粘土主要是高嶺石型粘土,在水中易分散,有較高的可塑性和粘結性,在高溫下具有良好的燒結性。軟質粘土一般不經煅燒,烘干粉磨后即可使用。它是生產硅酸鋁質磚的結合劑,也是不定型耐火材料的良好結合劑之一,因此成為結合粘土。半軟質粘土也是高齡石型的,與軟質粘土相比,其AL2O3含量較高,顆粒較粗,分散性和可塑性較差些。它主要用作粘土熟料或細磨后作結合劑。
二、半硅質原料
半硅質原料主要有天然葉臘石和硅質高嶺土等。屬于酸性耐火材料。
葉臘石結構細微,呈鱗片狀、致密塊狀,有滑膩感,與滑石極為相似。它在700~800℃溫度時分解脫水,脫水過程緩慢,無收縮現象:在約1100℃的溫度下分解成莫來石和方石英,并產生膨脹。葉臘石主要做鋼包襯磚,也可做不定型耐火材料的骨料,一般可直接使用,也可段稍后使用:桂枝高嶺土的顆粒細小,有較強的可塑性,作耐火骨料和粉料時,主要應用與中、低溫部位。
三、硅質原料
硅質原料有結晶硅石、膠結硅石和脈石英等,統稱為硅石。耐火材料用的硅石,SiO2含量應大于96%,而且應純度高、致密、石英結晶大小適宜、雜質少且分布均勻。
硅石的主要成分為二氧化硅。在加熱過程中,二氧化硅有各種變體,并伴隨有體積的變化。結晶硅石是有石英顆粒彼此緊密接觸而組成的。石英晶粒較大,硬度高,加熱時轉化較困難。因此在不定形耐火材料中,應用硅石必須注意其晶型轉變。配制材料時,應加廢舊硅磚作為耐火骨料和粉料,或者加鐵磷等礦化劑,生成一定的液相,緩沖因結晶轉變而產生的應力,同時可促進石英向穩定的磷石英和方石英轉化。另外,在烘爐時應嚴守烘爐制度,使用時避免溫度急劇波動。