高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石
镁铝尖晶石透明陶瓷的制备与性能研究
摘要本文主要综述了镁铝尖晶石透明陶瓷制备的研究进展；分别介绍了镁铝尖晶石透明陶瓷的抗钢包渣侵蚀性能研究和透光性能研究，同时介绍了不同的镁铝尖晶石的制备，还有镁铝尖晶石在各领域的应用,并对其发展前景做了展望。
关键词:镁铝尖晶石；透明陶瓷;镁铝尖晶石性能；镁铝尖晶石制备MgAl2O4 transparent ceramic preparationand Properties ResearchAbstractThis paper reviewed the research progress in MgAl2O4transparent ceramic preparation; then introduces the research study and transmittance properties of ladle slag resistance of mg Al spinel transparent ceramics erosion, also introduces the different preparation of magnesia alumina spinel, spinel and application in various fields，and has made the forecast to its development prospects.Keywords: Magnesia alumina spinel; Transparent ceramics; Magnesia alumina spinel properties；Preparation of magnesia alumina spinel1 绪论尖晶石是一组分子组成为AB 2O 4的等轴晶系的系列化合物。
在所有的尖晶石类结构中,氧原子是等同的，以立方密堆积排列［1］在镁铝尖晶石（MgAl 2O 4)中，由于氧原子比阳离子大得多，铝和镁的金属离子分别按一定的规律插入在O 2-按最密堆积形成的八面体和四面体空隙中,并保持电中性［2].由镁铝尖晶石粉末制备的透明多晶 MgAl 2O 4既具有陶瓷的优点，如耐高温（2135℃)耐腐蚀，耐磨损、抗冲击高、硬度高、强度良好的电绝缘性能、线胀系数小等，又具有如蓝宝石晶体、石英玻璃的光学性能，在紫外可见光、红外光波段具有良好的透过率［3].可用于制造导弹头罩透明装甲、电子元器件的绝缘骨架,红外波段窗口材细陶瓷器皿、光纤及光纤传感器，还可作为投影电视发光基片.众所周知，粉体合成是制备光学透明陶瓷非常关键一环2镁铝尖晶石透明陶瓷性能研究 2。
钢包铝镁尖晶石浇注料的改进试验及应用
等情 况 。具 体指 标见 下表 ４ 。
由表 ４可分 析 刚 玉 细粉 含 量 对 加水 量 影 响 ，
见 图 ２ 。
０＿ ８ ｏ ． 。
由图 ２可看 出随着 刚玉 细 粉 含 量 的增 加 ， 浇
注料水 分逐 渐降低 ， 利于施 工 和产 品的致 密性 ， 有
但 当 刚玉含 量 到最 大 时 浇 注『
表 ２ 高 铝 骨 料指 标 对 比
自 ２０ ０ ８年奥运会 后 ， 国家 政策 的影 响 ， ８ 受 ８
高铝 矾土 料 、 ８高 铝 细 粉 等 资 源 缺 乏 且 质 量 下 ８
滑， 导致 钢包铝 镁尖 晶石浇 注 料施 工 加水 量 由原 来 ４ ３ 上 升 到 ５ ８ ， 水 量增 长 １ ３ 使 用 寿 ． ．％ 加 ／， 命在某钢铁 厂 由原 来 １ Ｏ炉降 到 ８ １ ５炉 ， 其他钢 在 厂使 用 寿命 也迅速 下降 ， 多次 出现 钢包裂 纹 、 发红 甚 至漏 钢下 线 停用 、 穿包 等 现象 ， 针对 原 料情 况 ， 对钢 包用铝 镁尖 晶石 浇注料 及时调整 改进 。
篙
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性差 ， 并且成 本升 高 ， 因此 寻找 既能保证 产 品性 能
又保证 产 品成本 不过 剩 的含 量为 重要点 。因此用
Ｍ０ ｇ 外加 入量
０８ ．
刚玉含 量代 替 高 铝 细 粉 ６ 时 为 易 ， 时 高 温 强 此 度高 ， 浇注料 处 于微膨 胀状 态 ， 用效果 好 。 使
注料 的 基 质 组 成 ， 降 低 了施 工 加 水 量 ， 减 少 了收 缩 ， 高 产 品 的 耐 高 温 性 ， 铝 镁 尖 晶石 浇 既 又 提 使 注料 具 有 优 良的 抗 渣 性 和 抗 剥 落 性 能 。
镁铝尖晶石条状-概述说明以及解释
镁铝尖晶石条状-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镁铝尖晶石是一种具有广泛应用前景的重要材料。
它是一种矿物晶体，由镁、铝和氧元素组成。
具有高度的晶体稳定性和优异的物理化学性能，在工业和科学领域中具有广泛的用途。
镁铝尖晶石条状是指将镁铝尖晶石材料制备成长而细且形状类似于条状的结构。
这种形态使得镁铝尖晶石条状在各行业中有着独特的应用优势。
它不仅具有普通尖晶石的特性，如高的抗高温性、优良的耐腐蚀性，还拥有更多的应用潜力。
通过新的制备方法，镁铝尖晶石条状的生产成本得到了有效控制，并且制备过程也更加环保。
此外，随着科技的进步，对镁铝尖晶石条状性能的研究和改进也日益深入，使得其具备了更广泛的应用前景。
在本文中，我们将探讨镁铝尖晶石条状的定义和特性，详细介绍镁铝尖晶石条状的制备方法，并着重阐述其在各行业中的应用前景。
通过对镁铝尖晶石条状进行深入研究，我们可以更好地了解其在材料科学和工程中的潜在应用，并为未来的科研和实际应用提供重要的参考。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本篇文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的研究对象——镁铝尖晶石条状，并介绍了文章的结构和主要目的。
正文部分将分为两个小节进行讨论。
首先，在2.1部分，我们将详细定义和描述镁铝尖晶石的特性，包括其化学成分、晶体结构、物理性质等方面的内容。
其次，在2.2部分，我们将介绍镁铝尖晶石条状的制备方法，包括合成原理、工艺流程、关键条件等方面的内容。
结论部分将进一步展望镁铝尖晶石条状的应用前景，并对整篇文章进行总结和归纳，总结本文的研究成果和发现，以及对未来研究的展望。
通过以上结构的设置，本文将全面系统地介绍镁铝尖晶石条状的定义、特性、制备方法以及应用前景，希望能够为相关领域的研究者提供一定的参考和帮助。
1.3 目的本文的目的是介绍镁铝尖晶石条状的制备方法以及其应用前景，通过对镁铝尖晶石条状的定义和特性进行详细分析，以及对其制备方法进行系统梳理，旨在为读者提供有关镁铝尖晶石条状的全面了解。
镁铝尖晶石
尖晶石型化合物属于等轴晶系，其结构中氧作最紧密堆积，阳离子填充四面体、八面体间隙，每个晶胞中8/64的四面体间隙和16/32的八面体间隙被填充。
镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。
尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。
尖晶石组的结构式是AB2O4, 这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。
除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4, 矿物尖晶石是二元系统MgO –Al2O3 的唯一化合物。
尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。
镁离子和铝离子都可被较小尺寸的其他离子代替，保持电化学平衡。
因此尖晶石族矿物有很多种固溶体。
另外，随温度的增加，MgAl2O4 相区域增加，尤其是朝着氧化铝含量较高的方向增加。
通过这个结构中金属离子和氧离子的空位保持电化学平衡。
以后将讨论这一特征，它在尖晶石抗钢渣的侵蚀上起很重要的作用。
2.2 物理性能镁铝尖晶石的熔点是2135℃，是熔点较高的耐火材料。
表1是MgO、Al2O3和尖晶石相的体积密度、热膨胀系数和热导率的对比。
这些相在热膨胀系数上的差别体现出尖晶石优异的抗热震性。
MgO和Al2O3生成尖晶石时，密度下降，体积增加，这使我们想到了技术应用上，例如生产浇注料，在浇注料里，MgO和Al2O3原位反应生作为耐火材料原料的尖晶石的天然资源还没有发现，因此尖晶石必须通过合成来制备。
尖晶石生产的两个主要途径是烧结和电熔。
大多数耐火材料使用的尖晶石是由高纯合成氧化铝和化学级氧化镁来合成的。
烧结尖晶石在竖窑中合成，电熔尖晶石在电弧炉中合成。
因为从动力学上说形成固态尖晶石是非常困难的，所以要求原材料很细、反应活性大。
烧结合成尖晶石的优点是它是一个连续的陶瓷过程，喂料速度可控，窑内温度分布均匀，可以生产出晶粒尺寸为30-80µm 和气孔率较低(<3%)的非常匀质的产品。
高锰渣对镁铝尖晶石耐火材料的侵蚀性能研究
高锰渣对镁钼尖晶石耐火材料的侵蚀性能研究摘要：在高锰钢生产过程中，耐火材料会与高锰渣接触，为此，研究了具有不同抗压强度的尖晶石耐火材料在高 锰渣中的蚀损行为。
在1550益和150r/min的条件下，采用细棒旋转试验(FRT)来评估耐火材料损毁。
结果表明，具有高抗压强度的试样C1比试样C2具有更好的抗渣侵蚀性能;在试样C1中，耐火材料通过化学侵蚀从材料表面 到材料深处逐渐损毁，而在试样C2中由于渣渗透进入耐火材料中则突然发生机械损毁。
关键词：镁铝尖晶石;耐火材料;气孔率;侵蚀中图分类号：TQ175.12 文献标识码：B文章编号：1673-7792 (2019) 02-0027-041序言在冶金工业中，钢包用耐火材料由于在二次冶 炼过程中在1 550 T的高温环境下与钢包渣接触导 致其经常被侵蚀。
这种侵蚀主要是耐火材料向钢渣 中溶解直到渣浓度达到饱和。
耐火材料的溶解不仅 发生在渣-耐火材料界面处，由于渣沿着晶界和气孔 向耐火材料内部渗透导致溶解也会发生在耐火材料 内部。
影响渣渗透的参数包括耐火材料组成、体积 密度以及渣黏度。
为了抵抗这些侵蚀因素，MgO- A1203耐火材料由于其较好的抗Ca0-Al203- Si02- MnO-MgO渣侵蚀而被广泛应用，提出一种双重机 理来解释MgO-Al2〇3耐火材料优良的抗渣侵蚀性 能。
首先，耐火材料中MgO与AI2O3反应生成镁铝 尖晶石(MgAl2〇4)，能够从渣的阳极处捕获阳离子, 从而导致渣的黏度增加，阻止渣向耐火材料的渗透; 其次，尖晶石中的A1203能够与渣中的CaO反应生 成致密的CA6层，能够阻止镁铝尖晶石进一步被渣 侵蚀。
进行了大量的侵蚀试验以研究耐火材料在渣或 者钢液中的蚀损，浸渍试验、坩埚试验等都是在静态 条件下操作的，而细棒旋转试验和旋转抗渣试验是 在动态条件下进行的。
静态试验结果有助于对化学 侵蚀过程了解得更深刻，而动态试验结果能够额外 的提供钢液或渣流动对耐火材料造成冲蚀的信息。
镁铝尖晶石生产过程
镁铝尖晶石生产过程镁铝尖晶石是一种重要的磁性材料，它能够用于制造磁铁，具有很强的耐热性能。
它的生产过程主要有如下几个步骤：一、镁铝尖晶石原料准备：镁铝尖晶石的原料主要为镁粉末、铝粉末、氧化镁和氧化铝。
其中，镁粉末料一般是用熔融法制成，将镁氧化物熔融在高熔点的基体中，可以制成成型高熔点的粉末；铝粉末料一般利用高温技术，将铝氧化物熔融在基体中，可以制成成型铝粉末。
二、镁铝熔炼：首先，将镁粉末料和铝粉末料混合搅拌均匀，然后放置在一定温度下熔炼，使用湿法制备，湿法制备的生产工艺非常简单，但是熔炼时间需要1小时，湿法制备的生产工艺较为繁琐，最佳的制备工艺是在真空状态下使用呼吸铝法制备，以较高的熔炼效率和更好的粉体质量完成熔炼。
三、湿法制备：湿法制备的关键步骤是要将镁铝粉末料表面覆盖一层氧化膜，这是必要的，因为它可以有效地控制熔融熔体粉末和热反应收缩。
所需的原料可以是水性高分子溶液，根据要求可采用溶剂稀释，也可以使用水溶性固体材料，例如硅酸钠、苯基亚硅酸钠、淀粉等。
四、烧结：烧结是尖晶石晶簇形成的关键步骤，也是控制尖晶石结构和性能的关键步骤。
首先，将镁铝粉末进行分散，然后使用电极烧结机加热。
通常，温度保持在750～850℃之间，加热时间为10～50分钟。
加热后，粉末变成尖晶石晶体，其中晶体簇孵化和活化时间约为2到3小时。
五、粉碎粒度调整：烧结完成后，镁铝尖晶石粉末经过清破、干燥和打碎处理，最终获得相应的粉体粒度。
六、包装环节：镁铝尖晶石粉末成品通常应采用塑料袋包装，以防止氧化因接触空气而受到影响，并且袋子要紧密密封保证产品的纯度。
镁铝尖晶石的用途
镁铝尖晶石的用途
镁铝尖晶石是一种重要的矿物材料，具有很多用途。
以下是其中几个方面：
1. 陶瓷制造：镁铝尖晶石可以作为陶瓷的原材料，用于生产高温陶瓷、耐火材料、电子陶瓷等，具有耐高温、抗腐蚀、绝缘性能，广泛应用于航空、航天、电子等领域。
2. 金属制造：镁铝尖晶石可以作为铸造模具材料，用于制造各种金属零件，例如汽车发动机、船舶、航空航天设备等，具有高耐磨性、高强度、高温稳定性。
3. 光学材料：镁铝尖晶石可以用于光学镜片、光纤等光学器件的制造，具有高折射率、低散射性能。
4. 医疗用途：镁铝尖晶石可以用于制造医疗设备，例如人工关节、骨板等，具有生物相容性好、强度高、稳定性好等特点。
总体来说，镁铝尖晶石是一种非常重要的矿物材料，其用途非常广泛，涉及到许多不同的领域和行业。
- 1 -。
铝镁尖晶石浇注料理化指标氧化镁含量6%
铝镁尖晶石浇注料理化指标氧化镁含量6%
对于铝镁尖晶石浇注料，氧化镁（MgO）含量6%表示该浇注料中氧化镁占总质量的6%。
铝镁尖晶石浇注料是一种高温耐火材料，主要由铝尖晶石和镁铝尖晶石组成。
氧化镁是其中的一个重要成分，可以提高浇注料的抗热震性、耐磨性和耐火性能。
除了氧化镁含量，其他对铝镁尖晶石浇注料理化指标可能包括：•Al2O3含量：铝氧化物（Al2O3）含量反映了铝尖晶石的含量，也是评估耐火材料耐火性能的重要参数之一。
•SiO2含量：硅氧化物（SiO2）含量对于铝镁尖晶石浇注料的熔化温度和流动性有影响，通常需要控制在一定范围内。
•密度：浇注料的密度是指每单位体积所含质量，可用来评估材料的均质性和结构紧密度。
•抗折强度和耐火度：这两个指标反映了浇注料的力学强度和抗高温性能。
需要根据具体应用和要求，结合各项理化指标来选择合适的铝镁尖晶石浇注料。
这样可以确保材料能够满足预期的使用性能和耐用性。
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高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。
这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。
增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。
这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。
镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。
本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。
1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。
镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。
20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。
高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。
2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。
尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。
尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。
除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。
尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。
镁离子和铝离子都可被较小尺寸的其他离子代替，保持电化学平衡。
因此尖晶石族矿物有很多种固溶体。
另外，随温度的增加，MgAl2O4相区域增加，尤其是朝着氧化铝含量较高的方向增加。
通过这个结构中金属离子和氧离子的空位保持电化学平衡。
以后将讨论这一特征，它在尖晶石抗钢渣的侵蚀上起很重要的作用。
2.2 物理性能镁铝尖晶石的熔点是2135℃，是熔点较高的耐火材料。
表1是MgO、Al2O3和尖晶石相的体积密度、热膨胀系数和热导率的对比。
这些相在热膨胀系数上的差别体现出尖晶石优异的抗热震性。
MgO和Al2O3生成尖晶石时，密度下降，体积增加，这使我们想到了技术应用上，例如生产浇注料，在浇注料里，MgO和Al2O3原位反应生产尖晶石。
在下面的文章里，我们将更加详细的讨论这些效应和它们对使用性能的影响。
表1尖晶石，MgO和Al2O3的热性能和物理性能[1]尖晶石MgAl2O4方镁石MgO刚玉Al2O3体密(g/cm3) 3.58 3.58 3.99热导率(W/m·K)5.97.16.3热膨胀系数(dL/L.K.10^6)7.613.58.83 制备作为耐火材料原料的尖晶石的天然资源还没有发现，因此尖晶石必须通过合成来制备。
尖晶石生产的两个主要途径是烧结和电熔。
大多数耐火材料使用的尖晶石是由高纯合成氧化铝和化学级氧化镁来合成的。
烧结尖晶石在竖窑中合成，电熔尖晶石在电弧炉中合成。
因为从动力学上说形成固态尖晶石是非常困难的，所以要求原材料很细、反应活性大。
烧结合成尖晶石的优点是它是一个连续的陶瓷过程，喂料速度可控，窑内温度分布均匀，可以生产出晶粒尺寸为30-80µm 和气孔率较低(<3%)的非常匀质的产品。
另一方面，电熔生产尖晶石是一个典型的批量生产过程。
大的晶锭需要很长的冷却时间，导致倒出的晶锭在冷却过程中微观结构不均匀。
外部的尖晶石冷却速度比内部的快，晶体尺寸比内部的小。
杂质因熔点最低集中在晶锭中心。
因此，匀质的电熔尖晶石材料只有通过已加工材料的仔细挑选才能获得。
使用高纯原材料的另一个优点，是所得材料的杂质含量很低 (MgO+Al2O3 >99%), 尤其是氧化硅含量，这样尖晶石的高温性能很好。
矾土基尖晶石已经根据它的几种合成原料进行了评估。
Moore et al[2]在实验室合成的矾土和水铝石基尖晶石与合成的氧化铝基尖晶石相比，表现出高的蠕变速率。
这是由于矾土中杂质(SiO2,TiO2, Fe2O3, 碱金属)在骨料中形成较多的玻璃相。
矾土基尖晶石没有合成氧化铝基尖晶石的性能好，所以它只能用在抗侵蚀性和高温强度要求不高的环境下。
4 产品类型工业尖晶石产品以化学计量比Al2O3/MgO=28.2/71.8作为分界点分为两类，见图1。
富镁尖晶石MR66含有过量MgO,而富铝尖晶石AR78和AR90含有过量氧化铝。
由于尖晶石相区在高达1900°C下，含90% Al2O3的尖晶石相可以生产，并通过快速冷却保持。
在较低温度下，例如炼钢过程的1600°C，AR90的高铝含量变得不稳定，形成了尖晶石和游离刚玉(Al2O3)的混合物。
AR78尖晶石相在1600°C 保持稳定。
对于富镁尖晶石,尖晶石相固溶体更少了，因此MR66含有微量的方镁石（MgO）。
图1氧化镁-氧化铝相图[3]和典型尖晶石性能（安迈）MR66AR78AR90MgO含量(典型值，%)32.0–33.522.0–23.09.0–10.0体积比重(典型值，g/cm3) 3.26–3.29 3.25–3.29 3.38–3.42显气孔率(典型值，%) 1.2-2.0 1.5-2.0 1.5-2.54.1 富镁尖晶石(MR)微量的方镁石可以调控富镁尖晶石的性能和应用。
因为MR66不含游离氧化铝，所以当MR66被加入到镁砖中不会进一步形成尖晶石，不会出现不希望的体积膨胀。
镁砖中加入MR66，例如水泥窑用镁砖，会明显提高镁砖的抗热震性(TSR)，在世界各地它取代了铬矿的加入，解决了含铬耐火材料的有害问题。
因为尖晶石比方镁石的热膨胀系数小，这导致了微裂纹的产生，阻碍了裂纹的扩展，所以提高了TSR。
由于MR66中的微量的MgO的存在，使得富镁尖晶石不能用于含水系统（例如浇注料）。
因为方镁石的水化会生成水镁石(Mg(OH)2), 它的体积改变会导致浇注件中裂纹的产生。
富镁尖晶石用于水泥窑，尤其是在灰圈和烧成区部位。
4.2富铝尖晶石富铝尖晶石在尖晶石中的比例最大，因为它被用作炼钢用耐火材料的组分。
主要利用它的两个性能：热性能（例如高温强度和抗热震性的提高）和对炼钢渣的抗侵蚀性。
高铝浇注料中加入高纯富铝尖晶石可以明显提高高温强度，如图2所示。
图2 含尖晶石的高铝浇注料的高温抗折强度通常使用的材料中尖晶石的质量分数为15%-30%,相应于MgO的质量分数为4%-10%。
Franken等人[4]报道了关于烧结尖晶石耐火材料应用的最新进展，例如在钢包上的应用，高硅(1.0%SiO2)尖晶石砖的寿命比低硅(<0.1%SiO2)尖晶石砖的寿命缩短了60%。
这表明，材料的高性能只能寄希望于高纯的合成原材料。
图3 AR78晶粒组成和抗渣侵蚀反应富铝尖晶石的抗渣性是最重要的一个性能，也是炼钢用耐火材料使用尖晶石的首要原因。
对于富铝尖晶石，例如AR78和AR90，氧化铝含量分别为78%和90%, 渗透渣的低熔点和低黏度组分如MnO和FeO复合进入尖晶石的晶体结构(或者在晶格空位，或者置换MgO)(图3).因为渣中FeO和MnO减少，渣黏度增加，渣的渗透和侵蚀趋势就减弱。
图4 AR90 晶粒组成和抗渣侵蚀反应对于超富铝尖晶石，例如AR90,富铝尖晶石固溶体在炼钢温度下变得不稳定，氧化铝从尖晶石中释放，见图4。
氧化铝和渣中的CaO反应形成晶间相，六铝酸钙(CA6)。
CA6熔点高(熔点为1875°C),另外该反应还引起体积膨胀，导致了耐火材料表面气孔率的降低，减少了渣渗透的趋势。
使用碱度(C/S)为2.3和0.3的渣，在感应炉中，于1600℃下进行抗渣试验。
浇注含尖晶石和不含尖晶石的耐火材料，放置在感应炉的内衬上。
试验完成后，选择试样条观察渣渗透和渣侵蚀情况。
结果如图5所示。
可以看出，在苛刻的渣侵蚀条件下，含尖晶石耐火材料表现出超好的性能。
加入尖晶石的试样在金属/渣界面上，渣渗透和渣侵蚀明显减少了。
耐火材料抗渣侵蚀性的优化，与所加入尖晶石的粒度和类型非常相关。
AR78尖晶石细粉最有效的促进了抗渣侵蚀性，也改善了热性能，例如高温强度。
它使我们注意到加入具有相似质量百分数的尖晶石粗颗粒不能把性能提高到同一等级上。
因此,细度为45µm和20µm的AR78产品使人们最为关注。
如果AR90尖晶石代替配方中的板状刚玉粗颗粒，不能进一步提高性能。
长期的市场经验已经证实了AR78细粉和AR90粗颗粒对氧化铝浇注料非常有益。
图5 抗渣侵蚀测试-感应炉Itose et al[5]作了相似的报道，向氧化铝-尖晶石浇注料中加入尖晶石细粉提高抗渣侵蚀性和渗透性。
他们比较了含有20%的尖晶石细粉的尖晶石浇注料，观察到抗渣侵蚀性和渗透性降低了约40-50%。
4.3 预合成尖晶石和原位生产尖晶石的对比可能是为了降低成本有些浇注料中加入原位尖晶石。
然而，这个方案有很大的缺点。
氧化镁和氧化铝反应生成尖晶石会引起很大的体积膨胀。
理论上，基于相应的密度计算，体积膨胀将是13%。
然而，实际上，这个膨胀大约为5%,对于在不产生裂纹情况下调节显微结构还是太大了。
硅灰的加入常被用于促进液相烧结，产生一些局部变形来抵消体积膨胀。
然而残余玻璃相对热态强度有很大的影响，见表2。
表2预合成尖晶石和原位生成尖晶石对热机械性能的影响(RUL是0.2MPa下的荷重软化温度)图6 可以看出，尖晶石的加入和硅灰的使用对热机性能的明显的影响。
对于钢包包壁，尖晶石原位生成浇注料表现出优异的性能。
原位反应生成尖晶石引起的体积膨胀被认为有益于表面的致密化。
加入的氧化硅形成的液相增加了浇注料的韧性，这有益于钢包在加料和出料过程中避免钢包壁产生裂纹。
一般来说，因为钢包包壁比钢包底受到的侵蚀少，尖晶石原位生成浇注料的较低的热态强度就不存在太大的问题。
然而，较差的出钢经验和/或较大范围的搅拌会明显增加对包壁的侵蚀，氧化硅含量较高的尖晶石原位生成浇注料将表现出较高的侵蚀速率。
对于预制件，尖晶石原位反应的配方不可取，因为氧化镁的水化将导致严重的后果。
而且，许多预制件用于高侵蚀区域，例如冲击区、透气砖和座砖。
尖晶石原位反应配方较低的抗侵蚀性能会减少寿命和增加操作成本。