日本黑崎播磨和九州大学的研究人员在开发无铬浇注料的同时，对构成无铬浇注料的各种氧化物固有的抗熔损性能进行了研究，充分利用各种氧化物固有的抗熔损性可有效控制浇注料的熔损机理，有助于无铬浇注料的开发。该试验是对垃圾熔融炉渣与构成浇注料的各成分的润湿性及反应特性所进行的基础性研究，试验用渣使用SiO2-Al2O3-CaO-Na2O系熔融炉渣，浇注料成分使用Al2O3、MgO、ZrO2、Y2O3、YAG。
    试验方法：将SiO2、Al2O3、CaCO3、Na2CO3粉末按30.8％、15.8％、49.4％、4％的质量比调和，放入SiC匣钵中埋碳处理、在还原气氛下经1 400 ℃ 10 h热处理，然后将熔融固化的渣破碎成1 mm以下的颗粒。熔融渣的化学成分为SiO2 40.6％、Al2O3 22％、CaO 35.2％、Na2O 1.8％，利用CIP成型将渣粉末压成Φ3mm的圆球。耐火材料分别为Al2O3（99.5％）、MgO（99.7％）、ZrO2（3Y）（ZrO2大于94％、Y2O3小于5.5％、Al2O3小于0.01％）、Y2O3（99.9％）、YAG（99.9％）的烧结体（15 mm×3 mm）。Cr2O3（99％）的致密烧结体不易得到，可用CIP成型压制（Φ3mm×10 mm）的成型体代替。将渣球放在耐火材料基体上，在大气中以5 ℃/min的加热速度加热到1 400 ℃并保温9 h，自800 ℃升温至1400 ℃的过程中，每隔1分钟对炉内耐火材料基体和渣球摄像一张，并利用照片计算两者之间的接触角。
    润湿性评价：在润湿性试验的升温过程中，渣球自1 260 ℃左右开始熔化，从各试样与渣的接触角变化曲线可以看出，Cr2O3的接触角在1 320 ℃之前呈下降趋势，1 320～1 380 ℃之间较稳定为15º，1 390 ℃时降为13º，然后又呈稳定态势，在1 400 ℃时接触角仍可保持在10º以上，可见其润湿性较差。
    Al2O3的接触角在1 320 ℃之前呈下降趋势，1 320～1 380 ℃之间较稳定为18º，1 390 ℃时降为15º，然后又呈稳定态势，在1 400 ℃时接触角也可保持在10º以上，与其他烧结体相比浸润性较差。
    MgO烧结体的接触角变化在1 320 ℃之前与Cr2O3和Al2O3的态势大致相同，仅在1 310～1 320 ℃之间稳定在17º，高于1 330 ℃后，接触角急剧下降，与Cr2O3和Al2O3的表现出现明显差异，但1 390 ℃时仍可保持在7º，接触角仅次于与Cr2O3和Al2O3。
    Y2O3烧结体的接触角在1 300 ℃之前呈下降趋势，仅在1 310～1 320 ℃之间稳定在13º，1 310 ℃至1 370 ℃之间又呈下降态势，在1 340 ℃之前接触角高于ZrO2（3Y）和YAG烧结体，大于1 360 ℃后为试样中最低，达到1370 ℃时仅为1º。
    ZrO2（3Y）、YAG两烧结体的接触角变化态势大致相同，两者接触角在1 295 ℃之前呈下降趋势，在1 295～1 330 ℃之间稳定在9º，1 330～1 370 ℃之间又呈下降态势，大于1 370 ℃后稳定在4º。
    从各种氧化物与渣球的润湿性试验结果可知，各种成分的润湿性、反应性各有差异：不易润湿、与渣反应性较低的材料为Cr2O3和Al2O3；易润湿、与渣反应性较高的材料为MgO和Y2O3；易润湿、与渣反应性较低的材料为ZrO2（3Y）和YAG。
（编译自《耐火物》2010，№7）