乌克兰冶金工业常用氧化铝-莫来石、氧化铝-莫来石-尖晶石和氧化铝-尖晶石质透气砖，其使用寿命的最长为氧化铝-尖晶石质透气砖，根据钢包大小（钢包容量分别为90和120 t），其寿命分别为62和40炉次。乌克兰耐火材料研究院对透气砖的结构和组成的改进研究已经进行了许多年。本工作主要研究氧化铬含量对氧化铝-尖晶石透气砖蚀损稳定性改进的影响。
     试验用主要原料：电熔刚玉（w（Al2O3）=99.53%）、电熔尖晶石（w（Al2O3）=84.92%、w（MgO）=14.60%）、氧化铝粉（w（Al2O3）=99.58%）、氧化铬粉（w（Cr2O3）=99.0%）；分散剂采用分散氧化铝：ADS-1（w（Al2O3）=75.64%）和ADW-1（w（Al2O3）=80.10%）。
     试验制备5组试样。用Cr2O3替代氧化铝和尖晶石细粉，替代量分别为2.5%、5.0%、7.5%和10%。采用振动浇注成型法制成边长为50 mm的立方体试样，然后在80 ℃干燥12 h，在1 580 ℃保温10 h烧成。根据相关标准检测常温耐压强度、显气孔率、体积密度。抗渣性试验：采用静态坩埚法，试验条件为1 580 ℃ 8 h。试验后，沿试样的中轴线切开，测定侵蚀面积，然后计算相对侵蚀指数。XRD分析试样的相，SEM观察试样的显微结构。
     结果显示，随着氧化铬含量的增加，试样的显气孔率升高，这是由于在氧气气氛下，和氧化铝、刚玉和尖晶石相比，氧化铬的烧结能力比较低；常温耐压强度随着氧化铬添加量的增加先增大后减小，当氧化铬的添加量为5%时最大。对耐压强度试验后的试样进行显微结构分析发现，不含添加剂的试样的破坏为沿晶界破坏；在含5%的Cr2O3的试样中，发生混合性破坏（晶界破坏和穿晶破坏）较普遍。添加的氧化铬进入刚玉的晶格，在细刚玉颗粒以及尖晶石分解出的刚玉周围形成铝铬尖晶石，有助于颗粒之间形成紧密结合，从而导致试样的常温耐压强度较高。而含10%Cr2O3的试样中，发生的破坏为沿晶界破坏，而且结构也较为疏松，氧化铬添加量较多，不能全部进入到固溶体中，由于其不能和其他颗粒烧结，在显微结构中还看到单个的Cr2O3颗粒。因此，和未添加Cr2O3及添加5% Cr2O3相比，添加10% Cr2O3的试样，常温耐压强度降低。
     抗渣试验后计算的相对渣侵蚀指数显示，含5% Cr2O3的试样相对渣蚀指数最小，即抗渣侵蚀性最好。
     根据上述试验结果，开发出了抗渣性得到提高的氧化铝-尖晶石-氧化铬透气砖，其和氧化铝-尖晶石质的理化性能指标对比见表1。
表1 氧化铝-尖晶石质和氧化铝-尖晶石-氧化铬质透气砖的性能指标

（编译自《53rd International Colloquium on Refractories 2010 Proceeding》）