História das matérias-primas refratárias

Desde a Idade do Bronze, os humanos usaram minerais de argila para construir fornos de fundição de cobre. Em alguns lugares, pedras refratárias locais são usadas para construir fornos. Um revestimento de fornalha de ferro feito com argila, areia de sílica, casca de arroz ou carvão quebrado foi encontrado no local de fabricação de ferro de East Han, no subúrbio de Zhengzhou, na China. Em 1615, a Grã-Bretanha fez um cadinho para derreter o vidro a partir da argila Stubborog, e logo fez um tijolo refratário e o experimentou com sucesso em um forno de fundição de cobre. Devido à expansão do volume do forno, os tijolos são danificados muito rapidamente. É bem-sucedido usar areia de sílica e cal aglutinante. Em 1822, WW Young fez tijolos de sílica adicionando cal à areia de sílica e, em seguida, fez tijolos de sílica a partir de rocha de sílica. Em 1838, JL Norton, um americano, usou o caulim como matéria-prima e o calcinou em clínquer para fazer tijolos de barro. Bessemer inventou o método de fabricação de aço conversor em 1855, e a Siemens inventou o forno reverberatório com tijolos refratários e um regenerador (agora o forno de soleira aberta) em 1856, e o método de fabricação de minério de ferro-gusa apareceu. No entanto, limitado pela natureza dos tijolos refratários da época, apenas ferro-gusa com baixo teor de fósforo pode ser usado para fabricação de aço, ou seja, método de fabricação de aço ácido. Não foi até 1879 que os britânicos conseguiram amarrar o fundo do forno com dolomita calcinada e alcatrão que o processo alcalino de fabricação de aço foi usado.
Em 1868, Caran propôs que a magnesita é uma matéria-prima refratária e introduziu o método de fabricação de tijolos a partir da magnesita. Kal Spatlon, na Áustria, descobriu um grande depósito de magnesita na Estíria. Esse tipo de minério é uma mistura de magnesita e siderita. Devido ao seu alto teor de ferro, é fácil de sinterizar. Na Europa, esse tipo de magnesita sinterizada misturada com alcatrão foi usado com sucesso para amarrar o fundo do forno e foi rapidamente promovido.
A parte inferior do forno é feita de refratário alcalino e a parte superior do forno é feita de refratário ácido. A corrosão é grave na zona de contato entre os dois e, em seguida, a areia do minério de cromo é usada para separar os dois com sucesso. Em 1886, a Grã-Bretanha fez com sucesso tijolos de cromita. Em 1915, a patente de Werham, Inglaterra, introduziu que os tijolos de magnésia-cromo e cromo-magnésia eram feitos usando 20% a 80% de cromita e magnésia sinterizada. No entanto, não foi até a década de 1930 que os tijolos de magnésia-cromo ou cromo-magnésia foram vendidos como commodities na Grã-Bretanha, Estados Unidos, Alemanha e outros países.
Antes e depois de 1915, a resistência ao estilhaçamento dos tijolos de magnésia da marca A. Radex fabricados na Áustria foi melhorada pela adição de uma pequena quantidade de Al2O3. Posteriormente, verificou-se a formação de minerais de espinela de magnésia-alumina (MgO · Al2O3) durante a queima do tijolo. Devido ao baixo coeficiente de expansão linear e à alta resistência estrutural dos minerais de espinela de magnésia-alumina, a resistência ao descascamento do tijolo foi melhorada.
Em 1821, a bauxita, ou bauxita, foi descoberta em Lebox, na França. É composto principalmente de bauxita, gibbsita e outros minerais.
O corindo é um mineral natural, sua dureza perde apenas para o diamante e sua cor é brilhante. Foi chamada de joia pelos humanos desde cedo, mas é rara na natureza. Em 1896, o alemão Mokat inventou o método de fabricação de corindo artificial.
Em 1924, o britânico Bowen e outros encontraram um novo mineral 3Al2O3 · 2SiO2 no material de argila queimado em alta temperatura e logo publicaram o diagrama de estado de equilíbrio do sistema Al2O3-SiO2. Mais tarde, esse mineral foi encontrado na Ilha de Moore, na Inglaterra. Bowen nomeou 3Al2O3-2SiO2 mineral mulita. A mulita sintética foi feita por eletrofusão em 1926 e a mulita sinterizada em 1928.
Embora os alemães tenham extraído hidróxido de magnésio da água do mar já em 1881, a produção de magnésia sintética a partir da água do mar como matéria-prima refratária em escala industrial foi iniciada em 1938 pela British Stetley Company.
No início do século 20, a sílica foi fundida em vidro de quartzo (ou seja, quartzo fundido), que foi usado com sucesso no bico submerso de fundição contínua na década de 1960