镁铝尖晶石砖在水泥回转窑上使用较为广泛，由于受磨损、剥落影响，组织脆化，寿命降低。日本品川公司的研究人员曾对用后镁铝尖晶石砖进行过研究，发现随着砖体的脆化，砖的显微结构发生变化，但这种显微结构的变化与S并没有明显的因果关系。因此，品川公司又对镁铝尖晶石砖进行碱性硫酸盐蒸汽试验，着重研究了显微结构的抗S侵蚀性。
    试验用砖的理化指标见表1。碱性硫酸盐蒸发反应试验利用石墨电阻加热炉进行，试验分为加炭黑（3g）和不加炭黑两种情况，侵蚀剂（K2SO4 ： 8 g，KCl ：2 g）、最高温度（1 300 ℃）、时间（2 h）等试验条件相同，对试验后样砖临近侵蚀剂的端部A（温度1 000 ～1 300 ℃）以及中间部分B（温度900 ～1 000  ℃）进行化学分析、X射线衍射分析、EPMA分析。
表1 镁铝尖晶石砖理化指标
化学成分  (w) /%
 MgO 83
 Al2O3 15
 CaO 0.8
显气孔率/ ％ 15.5
体积密度 /（g•cm-3）  2.95
常温耐压强度/MPa 48
    根据化学分析结果可知，试样端部和中央部分均发现成分中K2O、SO3、Cl含量增加，CaO成分几乎没有减少。X射线衍射分析发现侵蚀剂为K2SO4 和KCl，还发现有定分析无法断定的不明矿物质生成。EPMA分析结果显示，砖中原存在于MgO与尖晶石骨料颗粒之间的CaO相消失了，不论加炭黑与否，试验中均有氧化硫与砖中成分反应的生成物存在，可以判断氧化硫气体与砖成分发生了反应，但没有发现MgO晶粒的消失。从EPMA分析结果还可以看出，加炭黑的试验中，在试样端部A没能检出含S的生成物，中央部B部分也没有发现MgO与氧化硫的反应，这说明试验过程中氧化硫的分压在1 000 ～1 300 ℃时比CaO与氧化硫的反应分压高，在900 ～1 000 ℃时比MgO与氧化硫的反应分压低。同样，在未添加炭黑的试验中，在试样端部A没能检出含S的生成物，而中央部B部分却检出有含S的生成物，说明试验过程中氧化硫的分压在1 000～1 300 ℃时比CaO与氧化硫的反应分压低，在900 ～1 000 ℃时正好相当于CaO与氧化硫的反应分压。
    从上述试验可知，以K2SO4 和KCl为侵蚀剂的试验，如果侵蚀剂中添加炭黑，会促进K2SO4 的分解，增高试验中氧化硫的分压。显微组织分析发现存在于MgO与尖晶石骨料颗粒之间的CaO相消失了，但没有发现MgO晶粒的消失。
（编译自《耐火物》2010，№7）