По химическим свойствам огнеупорные материалы принято делить на полукислые, кислые, основные и нейтральные.

К полукислым огнеупорам относятся шамотный кирпич, а также различные шамотные изделия и огнеупорная глина. Кирпич и изделия из шамота содержат 52-60% Si02; 30-42% А1203; 0,5-1,5% СаО; 0,1 - 1,0% MgO; 1,5-2,5% Fe203 и 1,0- 2,0% Na20 + К20 (щелочи).

По мере увеличения количества глинозема в шамотном огне-упоре последний становится химически более нейтральным, и в дальнейшем его свойства приближаются к основному материалу, при этом качество такого огнеупора повышается.

В шамотных материалах главнейшими компонентами являются Si02 и А1203. В системе Si02-А1203 образуется одно плавящееся без разложения химическое соединение ЗА1203 • 2Si02, кристаллизующееся в виде муллита, состоящего из 28,2% Si02 и 71,8% А1203, который значительно повышает температуру размягчения шамота под нагрузкой. Муллит плавится при температуре 1810° С.

К числу преимуществ шамотного кирпича перед кирпичами из кислого или основного материала можно отнести его более высокую термическую стойкость и низкую стоимость.

Следует иметь в виду, что закись железа отрицательно действует на систему Si02-А1203, поскольку первая резко снижает температуры плавкости этой системы. Применение различных огнеупоров и присадок влияют на удельный вес чугуна и удельный вес стали.

Основные огнеупорные материалы для футеровки вагранок применяют в виде кирпичей или порошков. Ниже приведена краткая характеристика основных огнеупоров.

Магнезитовый кирпич и магнезитовые порошки изготовляют в СССР преимущественно из минерала магнезита Саткин-ского месторождения, содержащего примерно 98% MgC03; 0,7% СаС03; 0,9,% Ре203 и 0,4% других примесей.

Обжиг магнезитовых огнеупоров производят при 1500- 1600° С. Отечественные заводы выпускают магнезитовый кирпич следующего химического состава: 91-94% MgO; 1,2-2,0% СаО; 1,5-2,8% Si02; 0,5-1,8,% А1203 и 2,0-3,0% Fe203. Огнеупорность магнезитовых материалов не ниже 2000° С.

Система MgO-Si02 дает два химических соединения: Mg2Si04 (форстерит) и MgSi03, первый плавится без разложения при 1890° С, второй - при 1557° С с разложением. Температура плавления их эвтектик соответственно 1850 и 1543° С.

В системе MgO-А1203 имеется одно химическое соединение MgAl204 - магнезиальная шпинель, состоящая из 28,2% MgO и 71,8% А120з и плавящаяся без разложения при температуре 2135°С.

Окись магния с закисью железа образует ряд твердых растворов. Как видно из диаграммы состояния MgO-FeO, закись железа снижает плавкость этой системы. Однако пониженной огнеупорностью обладают растворы только с большим содержанием закиси железа.

Из приведенных диаграмм состояния следует, что окислы FeO, Si02 и А1203 снижают температуру плавления магнезитовых огнеупорных материалов. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе состава шлаков и подготовке шихтовых материалов к плавке.

Хромомагнезитовые огнеупоры, как и магнезитовые, изготовляют в виде кирпича или порошка. Для производства кирпича употребляют смеси с различным отношением магнезита к хромиту (Fe0-Cr203), например, 80% магнезита и не менее 15% хромита, а также 30% магнезита и до 70% хромита и др. Кирпичи, изготовленные из смеси, содержащей свыше 70% магнезита, принято называть магнезитохромитовыми. После получения чугуна его используют при выплавке стали, именно таким образом вырабатывают сталь 40Х, а аткже другие марки.