Vatrostalni materijal je kompozitni materijal koji je otporan na visoke temperature i koroziju i ima široku primjenu u raznim područjima proizvodnje. Jedna od glavnih primjena je u proizvodnji čelika kao zaštitne obloge za lonce, peći za rafiniranje i za kontrolu protoka rastaljenog metala.
Oksidi otporni na visoke temperature moraju proći vrlo ekstremna radna okruženja, uključujući korozivna okruženja i visoke temperature (temperatura tekućeg metala prelazi 1650 stupnjeva). Tijekom upotrebe doći će u kontakt s rastaljenim metalom, troskom od kalupa i grubim površinama. Uz pojavu korozije i trošenja, to će imati značajan utjecaj na stabilnost vatrostalnih materijala i može dovesti do smanjenja vijeka trajanja.
Iz tog razloga, fizikalna i kemijska svojstva korištenih materijala imaju vrlo važan utjecaj na stabilnost i otpornost na habanje vatrostalnih materijala tijekom uporabe, stoga je odabir pravog materijala ključan. Većina vatrostalnih materijala izrađena je od mješavine nekoliko različitih vrsta materijala, kao što su keramički prah (oksidi), reaktivni metali ili karbidi, ponekad s ugljičnim/grafitnim ljuskicama koje se biraju kao konačni proizvod.
01. Cirkonij-mulit Spoj cirkonij-mulit (ZM) ima izvrsna svojstva i često je korištena sirovina u vatrostalnim materijalima. Cirkonij ima visoku otpornost na taljenje (T taljenja=2,715 stupnjeva ) i ima posebnu otpornost na koroziju troske. Osim toga, i cirkonij i mulit (Al2O3.SiO2) imaju niže koeficijente toplinske ekspanzije od uobičajenog aluminijevog oksida ili magnezija, pa se ZM koristi u aplikacijama koje su osjetljive na toplinski udar, kao što su mlaznice za kontinuirano lijevanje. Izrađuje se od rastaljenog cirkon pijeska (ZrO2.SiO2) i glinice (Al2O3) u elektrolučnoj peći. Nakon taljenja, tekući oksid se hladi i čisti ZrO2 se odvaja od matrice mulita nižeg tališta.
02. Smeđi korund Smeđi korund (BFA) koristi se u mnogim vatrostalnim primjenama kao što su vatrostalne opeke, vatrostalni blokovi i mlaznice vezane ugljikom za kontinuirano lijevanje. Boksit, ruda koja se koristi za proizvodnju glinice i aluminija, sastoji se od aluminijevog hidroksida i niza nečistoća (natrij, titan, željezo i silicij). Budući da ruda vanadija sadrži hematit (Fe2O3), kaolin, anataz (TiO2) i ilmenit (FeTiO3).
