我国蕴藏量极为丰富的石英沉积岩型天然矿石——红硅石，常温下呈暗红色，组织致密，孔隙率小，SiO2含量高达97%，是一种有发展前途的耐火材料。红硅石砖、粉用在冲天炉炉衬和过桥处，取得了可喜的技术和经济效益。但作为感应电炉炉衬材料，用来熔化铜合金材料尚未见报道。西安建筑科技大学的研究人员用红硅石及氧化铝代替部分当今普遍采用的高铝矾土，研究其对材料抗侵蚀性能的影响。
    本试验选择特级矾土熟料（w（Al2O3）=89.35%）、一级矾土熟料（w（Al2O3）=81.20%）、活性α-氧化铝粉（w（Al2O3）=98.21%）及红硅石粉（w（SiO2）=96.42%）作为原料，矿化剂采用硼酐。试验配方见表1。将原料烘干，按配比准确称量。混合均匀后，制成两组Φ50 mm×50 mm的试样，一组试样中心开Φ10 mm×20 mm洞后放入铜块进行侵蚀试验，另一组试样进行抗折强度、耐压强度及气孔率测定。试样经110 ℃ 5 h烘干后，在电阻炉中经600 ℃烧后脱模，再在1 300 ℃保温3 h后自然冷却，观察侵蚀情况及测定强度、气孔率、永久线变化等指标。对烧结后的试样进行XRD和SEM分析。
表1    试验配方（w）/%
编号 特级矾土熟料
（＜1 mm） 一级矾土熟料
（＞5 mm） 一级矾土熟料
（1~5 mm） 活性α-氧化铝粉
（≤0.088 mm） 红硅石粉
（≤0.088 mm） 硼酐
（外加）
1 13 7 50 30 - 0.7
2 13 7 50 25 5 0.7
3 13 7 50 20 10 0.7
4 13 7 50 15 15 0.7
5 13 7 50 10 20 0.7
6 13 7 50 5 25 0.7
7 13 7 50 - 30 0.7
    试验结果：（1）作为熔铜炉耐火材料原料，当红硅石粉含量为20%时，试样的抗折强度和耐压强度最大，永久线变化也由收缩转为微涨，而体积密度和显气孔率除了比未加红硅石粉试样的稍差，比其他试样都好。（2）抗铜侵蚀试验结果表明，当红硅石粉含量为20%时，试样的抗铜液侵蚀能力最强。（3）XRD和SEM分析发现，当红硅石粉含量为20%时，莫来石生成量最大，且莫来石的分布也趋于均匀，从而提高了材料的抗侵蚀性能及其他性能。
（摘编自《铸造》2010，№1）