当前，在精炼钢包包壁中应用最广泛的是铝镁碳不烧砖，但是其在使用过程中也出现了一些问题，如向钢水中引入碳，难以炼制一些含碳量低的特种钢，同时其热导率较大，易造成冷钢现象。为了解决这一问题，河北理工大学的研究人员选用高纯铝硅凝胶为结合剂，研制不含碳且性能优良的铝镁质不烧砖。为了进一步优化不烧砖的性能，考虑到金属在耐火材料中的作用，系统研究了金属Al粉加入量对精炼钢包用铝镁不烧砖力学性能的影响。
    试验以各种粒径的棕刚玉（5~3、3~1、1~0 mm，w(Al2O3)=94.03%）、白刚玉（＜0.047 mm，w(Al2O3)=99.50%）、α-Al2O3微粉（w(Al2O3)=99.80%）、电熔镁砂（＜0.074 mm，w(MgO)=97.00% ）和金属Al粉（＜0.074 mm）为主要原料，以铝凝胶粉（w(Al2O3)=72.28%，w(SiO2)=16.65%）为结合剂。以各种粒径的棕刚玉为骨料，以白刚玉、镁砂细粉、α-Al2O3微粉和铝凝胶粉为基质，按照骨料和基质65:35（质量比）的比例配料，分别加入0、1%、2%、3%和4%的金属Al粉代替原料中的部分白刚玉。试样的制备过程如下：配制骨料干混，加水湿混（大约为2.5%的水），加入干混好的基质湿混，在80 MPa压力下制成20 mm×20 mm×90 mm的试样，在110 ℃下烘干24 h后在空气气氛下经1 000、1 500 ℃处理3 h，然后对经不同温度处理后的试样进行物理性能测试。
    按照相关标准测量试样的线变化率、显气孔率、体积密度、常温抗折强度和耐压强度以及高温抗折强度，并选取试样进行XRD物相分析以及用SEM进行微观形貌分析。
    研究结果表明：（1）随着金属Al粉加入量的增加，由于成型过程中铝粉的塑性变形，不烧砖烘干后的显气孔率降低，体积密度增加，材料的抗折、耐压强度增大；（2）中温处理后，显气孔率有所增加，体积密度下降，强度增大；（3）高温处理后，由于氧化膨胀，材料线变化率增大，显气孔率增加，体积密度下降，强度先增大后减小；不烧砖的高温抗折强度随着金属Al粉加入量的增加而增大。
（摘编自《硅酸盐通报》2010，№4）