Storia delle materie prime refrattarie

Fin dall'età del bronzo, gli esseri umani hanno utilizzato minerali argillosi per costruire forni per la fusione del rame. In alcuni luoghi vengono utilizzate pietre refrattarie locali per costruire forni. Un rivestimento di una fornace per la produzione di ferro annodato con argilla, sabbia silicea, lolla di riso o carbone rotto è stato trovato nel sito di produzione del ferro di East Han nel sobborgo di Zhengzhou, in Cina. Nel 1615, la Gran Bretagna realizzò un crogiolo per fondere il vetro dall'argilla Stubborog, e presto realizzò un mattone refrattario e lo provò con successo su un forno per la fusione del rame. A causa dell'espansione del volume del forno, i mattoni vengono danneggiati troppo rapidamente. È invece efficace utilizzare sabbia silicea e calce legante. Nel 1822, WW Young realizzò mattoni di silice aggiungendo calce alla sabbia silicea, e poi fece mattoni di silice dalla roccia silicea. Nel 1838, JL Norton, un americano, usò il caolino come materia prima e lo calcinò in clinker per fare mattoni di argilla. Bessemer ha inventato il metodo di produzione dell'acciaio del convertitore nel 1855 e Siemens ha inventato il forno a riverbero con mattoni refrattari e un rigeneratore (ora il forno a focolare aperto) nel 1856, e è apparso il metodo di produzione dell'acciaio con minerale di ghisa. Tuttavia, limitato dalla natura dei mattoni refrattari in quel momento, solo la ghisa a basso contenuto di fosforo può essere utilizzata per la produzione dell'acciaio, ovvero il metodo di produzione dell'acciaio acido. Fu solo nel 1879 che gli inglesi riuscirono a legare il fondo della fornace con dolomite calcinata e catrame che fu utilizzato il processo di produzione dell'acciaio alcalino.
Nel 1868, Caran propose che la magnesite fosse una materia prima refrattaria e introdusse il metodo per produrre mattoni dalla magnesite. Kal Spatlon, Austria, ha scoperto un grande deposito di magnesite in Stiria. Questo tipo di minerale è una miscela di magnesite e siderite. Grazie al suo alto contenuto di ferro, è facile da sinterizzare. In Europa, questo tipo di magnesite sinterizzata mista a catrame è stato utilizzato con successo per legare il fondo del forno ed è stato rapidamente promosso.
Il fondo del forno è realizzato in refrattario alcalino e la parte superiore del forno è in refrattario acido. La corrosione è grave nella zona di contatto tra i due, quindi la sabbia del minerale di cromo viene utilizzata per separare i due con successo. Nel 1886, la Gran Bretagna produsse con successo mattoni dalla cromite. Nel 1915, il brevetto di Werham, in Inghilterra, introdusse che i mattoni di magnesia-cromo e cromo-magnesia venivano prodotti utilizzando il 20% ~ 80% di cromite e magnesia sinterizzata. Tuttavia, non è stato fino agli anni '30 che i mattoni di magnesia-cromo o cromo-magnesia sono stati venduti come merci in Gran Bretagna, Stati Uniti, Germania e altri paesi.
Prima e dopo il 1915, la resistenza alla scheggiatura dei mattoni di magnesia del marchio A. Radex fabbricati in Austria è stata migliorata aggiungendo una piccola quantità di Al2O3. Successivamente, si scoprì che i minerali di magnesia-allumina spinello (MgO · Al2O3) si formavano durante la cottura del mattone. A causa del basso coefficiente di dilatazione lineare e dell'elevata resistenza strutturale dei minerali di spinello magnesia-allumina, la resistenza alla pelatura del mattone è stata migliorata.
Nel 1821, la bauxite, o bauxite, fu scoperta a Lebox, in Francia. È composto principalmente da bauxite, gibbsite e altri minerali.
Il corindone è un minerale naturale, la sua durezza è seconda solo al diamante e il suo colore è brillante. All'inizio era chiamata gemma dall'uomo, ma è rara in natura. Nel 1896, il tedesco Mokat ha inventato il metodo di produzione del corindone artificiale.
Nel 1924, il britannico Bowen e altri trovarono un nuovo minerale 3Al2O3 · 2SiO2 nel materiale argilloso cotto ad alta temperatura, e presto pubblicarono il diagramma dello stato di equilibrio del sistema Al2O3-SiO2. Successivamente, questo minerale è stato trovato sull'isola di Moore in Inghilterra. Bowen chiamò mullite minerale 3Al2O3-2SiO2. La mullite sintetica è stata prodotta mediante elettrofusione nel 1926 e mullite sinterizzata nel 1928.
Sebbene i tedeschi estraessero idrossido di magnesio dall'acqua di mare già nel 1881, la produzione di magnesia sintetica dall'acqua di mare come materia prima refrattaria su scala industriale fu avviata nel 1938 dalla British Stetley Company.
All'inizio del 20° secolo, la silice è stata fusa in vetro di quarzo (cioè quarzo fuso), che è stato utilizzato con successo nell'ugello sommerso della colata continua negli anni '60