RH炉脱气的主要目的是减少钢水中的碳含量，去除氢，减少氮以及避免合金元素的氧化。从抗热震性和抗碱性渣的角度而言，直接结合的镁铬砖（DBMC）适合RH脱气炉使用。在近十年来，一些研究者设法寻找替代DBMC的环保材料，已用研究者关注MgO-Al2O3-TiO2体系。印度的研究人员在TiO2存在的条件下优化镁尖晶石系统的烧结性，进而开发出新型镁尖晶石砖。
　　本试验使用一种富镁尖晶石（MR-66）作原料，杂质少，无游离Al2O3，显气孔率低，晶粒尺寸大。主要原料：98死烧镁砂（w（MgO）=97.52%）、MR-66尖晶石（w（MgO）=32.75%，w（Al2O3）＝66.5％）、金红石（w（TiO2）＝86.85％）。将死烧镁砂、MR-66和金红石按一定配比混合，糊精作为结合剂。在各种试样中，TiO2加入量变化范围为1%~5%。试样在摩擦压力机上成型，干燥后在隧道窑中经1 720 ℃ 3 h烧成。
　　试验结果：随着镁尖晶石砖中TiO2含量的增加，由于形成低熔点相，显气孔率降低，但是当TiO2含量大于3%，显气孔率又升高。随着TiO2含量的增加，试样的耐压强度增大，且都大于直接结合镁铬砖。含有3％TiO2的镁尖晶石砖的高温抗折强度（1 500 ℃ 0.5 h）最大，荷重软化温度（1 750 ℃）最高，且都略优于直接结合镁铬砖。
　　渗透性研究结果显示，在TiO2加入量低于3％时，随着TiO2加入量的增加，渗透率逐渐降低，当TiO2为3％时，渗透率最小，TiO2含量大于3％，渗透率又升高。
　　抗热震性试验（1 350 ℃-水冷）结果显示，含有3％TiO2的镁尖晶石砖的抗热震性（10次）和直接结合镁铬砖的（8次）相似。抗渣侵蚀性试验(1 650 ℃ 3 h，侵蚀剂为RH渣)结果表明，含有3％TiO2的镁尖晶石砖与渣之间的界面非常光滑，表明没有渣侵蚀和渗透，砖对这种特殊渣有非常好的抗侵蚀性。总之，加入适当的TiO2（3％）可改善镁尖晶石砖的热力学性能。因此，选择TiO2加入量为3%的试样，作为新研制的镁尖晶石砖，其化学组成如表1所示。
表1       新研制的镁尖晶石砖的化学组成
 直接结合镁铬砖 新研制的
镁尖晶石砖
w（MgO）/% 66.5 83.9
w（Cr2O3）/% 17.2 -
w（SiO2）/% 2.06 0.65
w（TiO2）/% - 2.98
w（Al2O3）/% 8.2 11.8
w（Fe2O3）/% 4.56 0.15
　　新研制的镁尖晶石砖（3%TiO2）的显微结构照片显示，方镁石、镁铝尖晶石为主要相，在晶界处有第三相（钛酸镁）形成，其为次要相。从微观结构分析来看，晶界处形成钛酸镁到使烧结体结构均匀，改善了镁尖晶石砖的热力学性能。
（编译《UNITECR2009论文集》）