Огнеупорными называются материалы, применяемые для сооружения различных печей, топок и аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного (выше 1000°C) нагрева. В отличие от других строительных материалов к огнеупорам предъявляется комплекс требований, характеризующих пригодность их в качестве конструкционных материалов, предназначаемых для службы при высоких температурах в разнообразных тепловых установках. Температура нагрева в современных печах и топках колеблется в пределах 1000—1800°С. В ряде специальных тепловых установок температура службы огнеупоров значительно превышает этот предел. Поэтому огнеупорные материалы прежде всего должны выдерживать воздействие высоких температур, не расплавляясь.
Температура плавления большинства огнеупоров не превышает 1650—1750°С и лишь у специальных составляет выше 2000°С. Однако и уже при более низких температурах, чем температуры плавления, огнеупорные материалы начинают размягчаться и терять прочность. Поэтому качество огнеупорных материалов оценивают также по их способности противостоять действию рабочей нагрузки при определенных температурах в течение длительного времени.
При воздействии высоких температур большая часть огнеупорных материалов уменьшается в объеме. Некоторые— динас, корунд с добавкой извести и другие, напротив, увеличиваются в объеме. Изменение объема огнеупорного материала в процессе его службы — явление весьма нежелательное, так как оно может привести к разрушению кладки тепловой установки.
При разогреве и охлаждении тепловых установок в процессе их эксплуатации огнеупорная кладка нагревается неравномерно, и огнеупорный материал растрескивается из-за его недостаточной термической стойкости. Это обстоятельство является одним из наиболее важных факторов, определяющих срок службы тепловых агрегатов.
Огнеупорная футеровка промышленных печей и топок подвержена химическому воздействию продуктов сгорания топлива, расплавов материалов, которые плавятся или обжигаются в печах. Степень разрушения огнеупорных материалов от этих воздействий зависит от химического состава среды, температуры процесса, а также от химического состава и пористости самого огнеупора.
Пока нет еще огнеупорных материалов, сочетающих в равной мере все эксплуатационные качества, необходимые для надежной службы в любых условиях. Каждый вид огнеупорного материала характеризуется присущими лишь ему свойствами, на основании которых определяется рациональная область его применения. Так, например, большая строительная прочность динаса, сохраняющаяся и при высоких температурах, делает его особенно пригодным для кладки сводов мартеновских печей, работающих при температурах до 1700°С. Однако неудовлетворительная термическая стойкость в определенном температурное интервале, недостаточно высокие огнеупорность и устойчивость динаса против действия шлаковых расплавов сильно сокращают продолжительность его службы в этих печах. В то же время высокоогнеупорный и шлакоустойчивый магнезитовый кирпич из-за недостаточной строительной прочности при высоких температурах и низкой термической стойкости не может быть использован в своде мартеновской печи.
Таким образом, чтобы правильно выбрать и эффективно использовать огнеупорный материал, нужно знать не только его основные свойства, но и условия эксплуатации.