Vari mattoni refrattari in diverse dimensioni e forme sono ora disponibili per diverse applicazioni. I tipici materiali refrattari includono refrattari di argilla refrattaria, refrattari di alta allumina, mattoni di silice, refrattari di magnesite, refrattari di cromite, refrattari di zirconia, materiali isolanti e refrattari monolitici. A seconda delle temperature e delle condizioni di servizio delle applicazioni come caldaie, fornaci, forni, ecc, vengono utilizzati diversi tipi di refrattari.
I refrattari di argilla refrattaria
Sono essenzialmente silicati di alluminio idratati con 25% – 45% Al2O3 e 50% – 80% SiO2 e altri minerali minori. Poiché il mattone di argilla refrattaria è relativamente economico e le sue materie prime sono diffuse, è il tipo più comune di mattone refrattario e usato ampiamente nella maggior parte dei forni, fornaci, stufe, rigeneratori, ecc.
Il mattone di silice
è un materiale refrattario contenente almeno il 93% di SiO2. La materia prima è costituita da rocce di qualità. Il mattone di silice ha un’eccellente resistenza meccanica a temperature che si avvicinano al loro punto di fusione reale. Questo comportamento contrasta con quello di molti altri refrattari, per esempio i materiali allumino-silicati, che iniziano a fondere e a strisciare a temperature notevolmente inferiori ai loro punti di fusione. Vari gradi di mattoni di silice hanno trovato un ampio uso nella produzione di vetro e nell’industria siderurgica.
Refrattori ad alta allumina
I refrattari di allumina contenenti più del 45% di allumina sono generalmente definiti materiali ad alta allumina. La concentrazione di allumina varia dal 45 al 95%. I refrattari comunemente usati sono la sillimanite (61%), la mullite (70-85%) e il corindone (99%). La refrattarietà dei refrattari ad alta allumina aumenta con l’aumento della percentuale di allumina. Le applicazioni dei refrattari ad alto contenuto di allumina includono il focolare e il pozzo degli altiforni, i forni per la calce e la ceramica, i forni per il cemento, le vasche di vetro e i crogioli per la fusione di una vasta gamma di metalli.
I refrattari alla magnesite
I refrattari alla magnesite sono materiali chimicamente basici, contenenti almeno l’85% di ossido di magnesio. Sono fatti di magnesite (MgCO3) e silice (SiO2) presenti in natura. Le proprietà fisiche di questa classe di mattoni sono generalmente povere, e il loro grande valore è principalmente nella loro resistenza alle scorie basiche, in particolare alle scorie ricche di calce e ferro. Questi costituiscono il gruppo più importante di refrattari per i processi siderurgici di base. Oltre che nei forni metallurgici, i mattoni basici vengono ora utilizzati con successo nelle casse di vetro e nei forni per calce e cemento.
Refrattori a base di cromite
I materiali a base di magnesite-cromo contengono solitamente il 15-35% di Cr2O3 e il 42-50% di MgO mentre i refrattari a base di magnesite-cromite contengono almeno il 60% di MgO e l’8-18% di Cr2O3. I refrattari di magnesite-cromo sono usati per costruire i percorsi critici dei forni ad alta temperatura. Questi materiali possono resistere a scorie e gas corrosivi e hanno un’elevata refrattarietà. I prodotti di magnesite-cromite sono adatti al servizio alle più alte temperature e a contatto con le scorie più elementari utilizzate nella fusione dell’acciaio. La magnesite-cromite ha di solito una migliore resistenza allo spalling rispetto alla magnesite-cromo.
I refrattari di zirconia
I refrattari di zirconia hanno una resistenza molto alta a temperatura ambiente che si mantiene fino a temperature di 15000C. La sua conducibilità termica è molto inferiore a quella della maggior parte degli altri refrattari. L’ossido di zirconio inoltre non reagisce facilmente con i metalli liquidi e i vetri fusi. Sono, quindi, utili come materiali da costruzione ad alta temperatura per forni metallurgici e forni per vetro.

Refrattario monolitico
I refrattari monolitici, il nome generalmente dato a tutti i prodotti refrattari non sagomati, sono materiali installati come qualche forma di sospensione che alla fine si induriscono per formare una massa solida. I refrattari monolitici stanno sostituendo i refrattari cotti di tipo convenzionale a un ritmo molto più veloce in molte applicazioni, comprese quelle dei forni industriali.
I materiali isolanti
I materiali isolanti sono refrattari ad alta porosità con bassa conducibilità termica utilizzati per ridurre le perdite di calore. I materiali isolanti hanno una densità inferiore e offrono una maggiore resistenza termica rispetto ai mattoni refrattari. In tutti i casi, la conduttività termica dell’isolante aumenta significativamente con l’aumentare della temperatura. Oggi è disponibile una vasta gamma di refrattari isolanti con un’ampia combinazione di proprietà. È anche più economico rispetto ai mattoni ad alta resistenza.