ประวัติการพัฒนาวัตถุดิบทนไฟ

ตั้งแต่ยุคสำริด มนุษย์ใช้แร่ดินเพื่อสร้างเตาถลุงทองแดง และในบางแห่ง หินทนไฟในท้องถิ่นก็ถูกตัดออกเป็นชิ้นๆ เพื่อสร้างเตาหลอม ในสถานที่ผลิตเหล็กสมัยราชวงศ์ฮั่นตะวันออกแถบชานเมืองเจิ้งโจว ประเทศจีน พบเตาหลอมเหล็กที่บุด้วยดินเหนียวและทรายซิลิกา แกลบหรือถ่านบด ในปี ค.ศ. 1615 อังกฤษได้สร้างเบ้าหลอมสำหรับหลอมแก้วด้วยดินเหนียว Stubble และในไม่ช้าก็สร้างอิฐทนไฟและทดลองกับเตาถลุงทองแดงได้สำเร็จ เนื่องจากการขยายตัวของปริมาณเตาทำให้อิฐชนิดนี้เสียหายเร็วเกินไป ใช้ทรายซิลิกาและปูนขาวแทนและประสบความสำเร็จในการใช้งาน ในปี 1822 WWYoung ทำอิฐซิลิกาโดยเติมปูนขาวลงในทรายซิลิกา จากนั้นจึงสร้างอิฐซิลิกาด้วยหินซิลิกา ในปี พ.ศ. 2381 JLNorton ชาวอเมริกันใช้ดินขาวเป็นวัตถุดิบและเผาปูนเม็ดเพื่อทำอิฐดินเผา ในปี พ.ศ. 2398 เบสเซเมอร์ได้คิดค้นวิธีการผลิตเหล็กกล้าแบบคอนเวอร์เตอร์ ในปี พ.ศ. 2399 ซีเมนส์ได้คิดค้นเตาหลอมแบบก้อง (เตาเผาแบบเปิดในปัจจุบัน) ด้วยอิฐทนไฟและเครื่องกำเนิดใหม่ และวิธีการผลิตเหล็กกล้าผสมแร่เหล็กหมูปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยคุณสมบัติของอิฐทนไฟในเวลานั้น มีเพียงเหล็กหล่อที่มีฟอสฟอรัสต่ำเท่านั้นที่สามารถนำมาใช้ทำเหล็กกล้าได้ ซึ่งก็คือวิธีการผลิตเหล็กด้วยกรด จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2422 อังกฤษประสบความสำเร็จในการใช้โดโลไมต์เผาและน้ำมันดินเพื่อผูกปมด้านล่างของเตาเผา จึงเริ่มใช้วิธีการผลิตเหล็กอัลคาไลน์
ในปี 1868 Caran เสนอว่าแมกนีไซต์เป็นวัตถุดิบทนไฟชนิดหนึ่ง และแนะนำวิธีการทำอิฐด้วยแมกนีไซต์ Kal Spatlon ในออสเตรียค้นพบแร่แมกนีไซต์จำนวนมากในสติเรีย แร่นี้เป็นส่วนผสมของแมกนีไซต์และไซด์ไรต์ เนื่องจากมีธาตุเหล็กสูง จึงง่ายต่อการเผา ในยุโรป แมกนีไซต์ซินเทอร์ชนิดนี้ผสมกับน้ำมันดินถูกนำมาใช้ผูกก้นเตาเผาได้สำเร็จ และได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว
ด้านล่างของเตาเผาทำจากวัสดุทนไฟที่เป็นด่าง และส่วนบนของเตาเผาทำจากวัสดุทนไฟที่เป็นกรด พื้นที่สัมผัสระหว่างทั้งสองถูกกัดเซาะอย่างรุนแรงในระหว่างการใช้งาน และในที่สุด ทั้งสองก็ถูกแยกออกจากกันด้วยแร่โครเมียมเพื่อให้บรรลุผลสำเร็จ ในปี พ.ศ. 2429 สหราชอาณาจักรประสบความสำเร็จในการผลิตอิฐจากแร่โครเมียม ในปี พ.ศ. 2458 สิทธิบัตรของ Wenham ในสหราชอาณาจักรได้นำแร่โครเมียม 20 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์และแมกนีเซียเผามาผลิตอิฐแมกนีเซีย-โครมและโครเมียม-แมกนีเซีย แต่จนถึงทศวรรษที่ 1930 มีเพียงอิฐแมกนีเซีย-โครมหรือโครเมียม-แมกนีเซียอิฐที่ขายเป็นสินค้าในอังกฤษ สหรัฐอเมริกา เยอรมนี และประเทศอื่นๆ
ประมาณปี 1915 อิฐแมกนีเซียยี่ห้อ A.Radex ที่ผลิตในออสเตรียได้ปรับปรุงความต้านทานการหลุดลอกของอิฐแมกนีเซียด้วยการเติม Al2O3 ในปริมาณเล็กน้อย หลังจากการวิจัยพบว่าอิฐก่อตัวเป็นแร่ธาตุแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม สปิเนล (MgO·Al2O3) ระหว่างการเผา เนื่องจากแร่ธาตุแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมสปิเนลมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเล็กน้อยและความแข็งแรงของโครงสร้างสูง ความต้านทานการหลุดลอกของอิฐจึงดีขึ้น
ในปี พ.ศ. 2364 แร่บอกไซต์หรือบอกไซต์หรือแร่บอกไซต์ถูกค้นพบใน Le Box ประเทศฝรั่งเศส โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่กิบบ์ไซต์ กิบบ์ไซต์และแร่ธาตุอื่นๆ
คอรันดัมเป็นแร่ธรรมชาติ มีความแข็งรองจากเพชรเท่านั้น และสีของมันก็สดใส มันถูกเรียกว่าอัญมณีโดยมนุษย์เมื่อนานมาแล้วและหายากในธรรมชาติ ในปี พ.ศ. 2439 Mocat ชาวเยอรมันได้คิดค้นวิธีประดิษฐ์คอรันดัม
ในปี 1924 Bowen ชาวอังกฤษและคณะ ค้นพบแร่ธาตุใหม่ 3Al2O3·2SiO2 ในวัสดุดินเหนียวที่เผาที่อุณหภูมิสูง และเผยแพร่แผนภาพสภาวะสมดุลของระบบ Al2O3-SiO2 ในไม่ช้า แร่นี้ถูกค้นพบในภายหลังที่ Isle of Mull ในอังกฤษ และ Bowen ได้ตั้งชื่อแร่นี้ว่า 3Al2O3-2SiO2 แร่มัลไลท์ มัลไลท์สังเคราะห์เกิดจากการหลอมด้วยไฟฟ้าในปี 1926 และพัฒนาเป็นมัลไลท์ซินเตอร์ในปี 1928
แม้ว่าชาวเยอรมันจะสกัดแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์จากน้ำทะเลได้เร็วเท่าปี พ.ศ. 2424 แต่การผลิตผงแมกนีเซียมสังเคราะห์ที่เป็นวัตถุดิบทนไฟจากน้ำทะเลในระดับอุตสาหกรรมได้เริ่มต้นขึ้นโดยบริษัท British Stitley ในปี พ.ศ. 2481
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ซิลิกาถูกหลอมรวมเข้ากับแก้วควอทซ์ (นั่นคือ ฟิวชันควอตซ์) และถูกนำมาใช้ในหัวฉีดแบบจุ่มของการหล่อแบบต่อเนื่องได้สำเร็จในทศวรรษที่ 1960