熔铝炉工作衬用浇注料寿命的影响因素有热震、熔剂侵蚀、铝熔体表面氧化结瘤和铝熔体渗入浇注料等，其中，铝熔体渗入浇注料导致的损坏是熔铝炉用浇注料损毁的主要原因。在浇注料中加入铝液的反润湿剂可以增大铝液与浇注料衬体的润湿角，使铝液不易渗入。濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司的研究人员主要研究了硫酸钡等反润湿剂对熔铝炉用防渗浇注料物理性能以及抗铝液渗透的影响。
　　试验所用原料：特级高铝料（w（Al2O3）＝83.90％）、棕刚玉粉（w（Al2O3）＝95.58％）、氧化铝微粉（w（Al2O3）＝99.55％）、铝酸钙水泥（w（Al2O3）＝69.56％）、硅微粉（w（SiO2）＝93.41％）；反润湿剂：硫酸钡（w（BaSO4）＝98.62％）、铬刚玉粉（w（Al2O3）＝81.73％，w（Cr2O3）＝11.62％）、镁铝尖晶石粉（w（Al2O3）＝60.98％，w（MgO）＝30.34％）、碳化硅粉（w（SiC）＝92.17％）及氮化硼粉（w（BN）＝98.00％）。按表1配方配料、混合均匀后（加水量5.5%），经振动成型为40 mm×40 mm×160 mm的试样，室温下养护24 h后脱模，分别经110 ℃ 24 h、1 000 ℃ 3 h和1 300 ℃ 3 h热处理后，研究硫酸钡加入量对防渗浇注料性能的影响，并对比抗铝液渗透效果。
表1  硫酸钡不同加入量的试样组成（w）/%
试样编号 DE EA EB EC ED EE
特级高铝 8~5 mm 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0
特级高铝 5~3 mm  18.0 18.0 18.0 18.0 18.0 18.0
特级高铝 3~1 mm  16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0
特级高铝 ＜1 mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
棕刚玉粉0.074 mm 16.0 15.0 14.0 13.0 12.0 11.0
混合粉 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0
硫酸钡粉0.043 mm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
CA71水泥 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
　　研究发现，浇注料中加入3%硫酸钡时，浇注料流动值最高，加入1.0%~3.0%的硫酸钡时，浇注料的常温物理性能较好，且抗铝液渗透也较好，但随着硫酸钡加入量的增加，浇注料流动性能变差，经1000 ℃ 3 h、1 300 ℃ 3 h热处理后，浇注料抗铝液渗透性能变差，原因是硫酸钡粒度小，活性大，部分发生了分解。
　　以EC配方为基准，分别加入不同的反润湿剂替代3.0％硫酸钡粉，配料并制作坩埚试样，在1 000 ℃ 3 h条件下进行静态抗铝液渗透试验，对比添加不同反润湿剂（硫酸钡粉、碳化硅粉、铬刚玉粉、镁铝尖晶石粉、氮化硼粉）后防渗浇注料的抗铝液渗透效果。结果表明，加入铬刚玉粉、氮化硼试样中的铝液渗入最少，其抗渗透效果较高，加入硫酸钡效果也很好，且成本会大大降低。加入碳化硅的试样由于SiC的氧化导致抗铝液渗透效果变差。另外，加入氮化硼粉的试样由于氮化硼在烧成时形成液相，促进了烧结，且其和铝液不易润湿，因此，抗铝液渗透效果明显，但其成本较高，且应考虑氧化性气氛下长期使用时会存在的问题。
　　综合考虑，添加3%硫酸钡作为反润湿剂时，浇注料成本低，综合性能较好。
（摘编自《第十二届全国耐火材料青年学术报告会论文集》2010）