Tulekindlad toorained on tulekindlate materjalide nurgakivi, olenemata tehnoloogia arengust. Materjali areng mõjutab otseselt ka tulekindlate materjalide kvaliteeti. Toetus on hädavajalik kõigi uute tsemendiahjude tulekindlate materjalide väljatöötamiseks.
Näiteks nagu magneesium-alumiiniumoksiidspinell, raud-alumiinium-spinell ja magneesium-alumiinium-spinell on kõik lahutamatud magneesium-alumiinium-spinell-, raud-alumiinium-spinell- ja magneesium-alumiinium-spinell-tellistest. Teise näitena võib tuua, et tsirkoon, ränikarbiid, andalusiit ja küaniit on lahutamatud spetsiaalsetest kõrge alumiiniumoksiidi sisaldusega tellistest, nagu eemaldamisvastased tellised ja silikaattellised. Lisaks ei saa praktiliselt kõiki kõrgekvaliteedilisi monoliitseid tulekindlaid materjale üksteisest eraldada.
1, Magneesiumist ja alumiiniumist valmistatud spinell
Kõrge sulamistemperatuuri, madala soojuspaisumise koefitsiendi, madala soojusjuhtivusega, hea termilise šoki stabiilsuse ja tugeva korrosioonikindlusega tulekindel tooraine on magneesium-alumiinium spinell. Seda saab erinevatel sünteesimeetoditel jagada paagutatud magneesium-alumiinium-spinelliks ja sulatatud magneesium-alumiiniumoksiidi spinelliks.
Magneesium-alumiiniumist spinellil on tugev termilise šoki stabiilsus, korrosioonikindlus ja kulumiskindlus. Selle kaks kõige olulisemat kasutusala on: esiteks magneesium-kroomliiva asendamine magneesium-alumiinium-spinelltelliste tootmisel tsemendipöörahjude jaoks, mis mitte ainult ei hoia ära kroomi saastumist, vaid on ka hea lõhenemiskindlusega; ja teiseks vahukulpide tootmine, mis suurendab oluliselt terasvoodri korrosioonikindlust. Seda kasutatakse laialdaselt terase valmistamisel tulekindlates materjalides. Kvaliteetse eelsünteesitud spinelli loomine pakub värsket toorainet.
2. Ränikarbiid
Ränikarbiidi kasutatakse laialdaselt abrasiivides, kütteelementides, tulekindlates materjalides ja konstruktsioonikeraamikas tänu selle kõrgele kõvadusele, elektrijuhtivusele, kõrgele temperatuurile vastupidavusele ja suurele tugevusele. Müügil olev ränikarbiid jaguneb mustaks ja roheliseks. Musta ränikarbiidi kasutatakse enamasti tulekindlates toorainetes.
Ränikarbiidil on hea kõrge temperatuuritaluvus. Normaalrõhul on ränikarbiidi ebaühtlane sulamistemperatuur 2760 kraadi, ränikarbiidil on kõrge tugevus ja paindetugevus võib ulatuda 625 MPa-ni. Ränikarbiidil on hea soojuslöögikindlus tänu mõõdukalt madalale soojuspaisumistegurile (4,7×10-6K-1) ja kõrgele soojusjuhtivusele [84W/(m·K)]. Seetõttu kasutatakse ränikarbiidi laialdaselt erinevate keraamika ja tulekindlate toorainete valmistamiseks.
3, tsirkoon
Tsirkoonliival on madal soojuspaisumine, kõrge soojusjuhtivus ja tugev keemiline stabiilsus ning seda kasutatakse peamiselt tulekindlate toorainete tootmisel: tsirkooniumi tulekindlad materjalid, nagu tsirkooniumkorund tellised, tsirkooniumi tulekindlad kiud.
Seda saab kasutada tsirkoontelliste valmistamiseks klaasiahjude jaoks, tsirkoontelliste valmistamiseks terastrumlite jaoks, rammimismaterjale ja valatavaid materjale; seda saab selle jõudluse parandamiseks lisada teistele materjalidele, näiteks tsirkoonliiva lisamine sünteetilisele kordieriidile, mis võib laiendada kordieriidi paagutamisvahemikku, ilma et see mõjutaks selle termilise šoki stabiilsust; tsirkoonliiva lisatakse kõrge alumiiniumoksiidiga tellistele, et valmistada kõrge alumiiniumoksiidiga telliseid, mis takistavad kõrge alumiiniumoksiidiga telliseid ja termilise šoki stabiilsus paraneb oluliselt; seda saab kasutada ka ZrO2 ekstraheerimiseks.
