耐火原料的化學(xué)礦物組成決定了耐火原料的本質(zhì)。天然原料通常根據(jù)它們的化學(xué)成分，即主要成分和有害雜質(zhì)成分來區(qū)分等級，有少數(shù)可通過人工揀選，剔除肉眼顆見伴生礦物及有害雜質(zhì)成分而成為優(yōu)質(zhì)原料。絕大部分天然礦物原料則需經(jīng)過選礦、提純、分級才能用于耐火材料的生產(chǎn)。對于優(yōu)質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)，不僅要考慮化學(xué)組成還要考慮到所用原料的主晶相含量、結(jié)晶尺寸甚至晶相的形貌特征等。

  化學(xué)組成即通常所稱的化學(xué)成分，是耐火原料的最基本特征，按各個化學(xué)成分含量的多少和作用將其分為兩部分：即占絕對多量的主要成分和占少量的副成分，副成分包括原料伴隨的有害雜質(zhì)成分和原料生產(chǎn)加工過程中為改善其性能或易于生產(chǎn)而特別加入的添加成分。

1.主成分

  主成分是構(gòu)成耐火原料的主題，它的性質(zhì)與數(shù)量直接決定著耐火原料的質(zhì)量。主成分也可以是高熔點的氧化物，如氧化鋁(Al2O3)，氧化硅(SiO2)，氧化鎂(MgO)等，或者是復(fù)合氧化物如莫來石(3Al2O3·2SiO2)，鎂鋁尖晶石(MgO·Al2O3)等，也可以是某些單質(zhì)和非氧化物，如碳和石墨(C)，碳化硅(SiC)，氮化硼(BN)等。耐火原料常見氧化物、復(fù)合氧化物、單質(zhì)和非氧化物的熔點列于表1中。

表1耐火原料常見主成分的熔點

2.雜質(zhì)成分

  雜質(zhì)成分是指由于天然原料純度有限而被帶入或生產(chǎn)加工過程中混入的對耐火原料性能具有不良影響的少量成分。一般來說，K2O，Na2O，FeO或Fe2O3都是耐火原料中的有害雜質(zhì)成分，堿性耐火原料(RO為主成分)中的酸性氧化物(RO2)及酸性耐火原料中的堿性氧化物都被視為雜質(zhì)成分。雜質(zhì)成分在高溫下具有強烈的熔劑作用，他們之間相互作用或與主成分作用，使得共熔液相生成溫度降低或者液相量增加，從而降低原料的耐火性能�？梢詮囊韵氯齻�方面衡量雜質(zhì)成分熔劑作用的強弱：

①系統(tǒng)中開始生成共熔液相溫度的高低;

②單位雜質(zhì)成分作用生成的液相量：

③隨溫度升高，液相量的增長速度。

  共溶液相的生成溫度愈低、液相生成量愈多，而且隨溫度升高液相最增長速度越快的雜質(zhì)成分，其熔劑作用愈強，對原料的耐火性能影響也愈大。

當(dāng)然，雜質(zhì)成分也有降低原料燒成溫度，促進(jìn)燒結(jié)和致密化的作用。

3.添加成分

  在耐火原料研究與生產(chǎn)中，為了促進(jìn)其高溫物相變化和降低燒結(jié)溫度或擴(kuò)大燒結(jié)溫度范圍，有時添加少量其它成分。按共作用不同通常有礦化劑、穩(wěn)定利、燒結(jié)劑等，它們的加入量很少，但卻能明顯地降低原料的生產(chǎn)成本或改善耐火原料的性能。添加成分的作用與機(jī)理是耐火原料燒結(jié)研究中的重點，受到普遍重視。一些耐火原料的添加成分與作用效果列于表2中。

表2耐火原料的添加成分與作用

4.燒失量(LOI)

  在進(jìn)行耐火材料的化學(xué)分析時，除主成分氧化物和副成分的含量外，通常還要測定其燒失量(Loss on ignition，縮寫為LOI)，即將在105-110℃烘干的原料在1000~1100℃灼燒啟失去的重量百分比，原料燒失量的分析有其特殊意義，它表征原料加熱分解的氣態(tài)產(chǎn)物(如H2O，CO2等)和有機(jī)質(zhì)含量的多少，從而可以判斷原料在使用時是否需要預(yù)先對其進(jìn)行煅燒，使原料體積穩(wěn)定。

  按照化學(xué)分析所得到的成分，可以判斷原料的純度，大致計算出其耐火性能，借助有關(guān)相圖也可大致計算出其礦物組成。

  耐火原料的化學(xué)成分分析是按專門的方法進(jìn)行的，國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)中作了規(guī)定。近年來化學(xué)分析方法不斷朝著加快分析進(jìn)度和提高分析精度的方向發(fā)展，如絡(luò)合物滴定，比色分析，火焰光度法，光譜分析和X射線熒光分析等。