方镁石－尖晶石材料是Al2O3含量在30％以下的镁质耐火材料，由于基质中分布有熔点较高的镁铝尖晶石，其高温强度较高，荷重软化开始温度在1 580 ℃以上，抗碱性渣性能优越，可以在氧化或还原气氛中使用，故而被广泛应用于水泥回转窑、盛钢桶内衬、玻璃窑蓄热室格子砖、高温隧道窑及有色金属冶炼炉等。因此，研究不同C/S熔渣对方镁石－尖晶石材料的侵蚀机理，对于其在实际工业生产中的损毁可以提供一个系统的、基础的理论依据。武汉科技大学的研究人员以方镁石－尖晶石材料为研究对象，不同C/S渣为侵蚀介质，研究其在高温下的侵蚀损毁机理，并用热力学软件进行预测。
    试验用原料为97电熔镁砂、刚玉细粉和70电熔镁铝尖晶石细粉。电熔镁砂加刚玉细粉记为A组;电熔镁砂加70镁铝尖晶石细粉记为B组;电熔镁砂加刚玉细粉加70镁铝尖晶石记为C组，结合剂选用饱和卤水。理论尖晶石质量分数分别取8％、12%、16%、20%。将它们制成Φ50 mm×50 mm，内孔Φ16 mm×22 mm的坩埚样，每个坩埚中加渣量均为8 g，以静态坩埚法进行抗侵蚀试验，试验温度为1 600 ℃保温3 h。把侵蚀后的各组坩埚样，从中间切开，选取试样用环氧树脂浸渍、打磨、抛光。并用场发射扫描电镜(加装LinkISIS能谱仪)进行SEM和EDS分析试样的显微结构和相组成，X射线衍射仪进行XRD分析。用Factsage5.5热力学软件进行热力学计算。
    试验用不同C/S(质量比)渣是在配制的C/S=1的原渣基础上，添加不等量的分析纯CaO、SiO2、Al2O3调制的。C/S分别取1、1.5、2和2.5，并用半球法测定其熔化温度。原渣化学组成及熔化温度见表1。
表1 不同C/S的渣的配料组成及熔化温度

    研究结果：1)降低方镁石－尖晶石耐火材料的显气孔率，提高体积密度，可提高抗侵蚀能力；2)渣中低熔点硅酸盐相主要是沿基质内气孔和晶界向材料内部侵蚀和渗透。致密高熔点相C2S和M2S形成，可阻止熔渣的进一步渗透。材料内MgO溶解入渣内，和渣内的Al2O3反应形成二次尖晶石层，被移除Al2O3的渣继续向内渗透，形成Ca3MgSi2O8、Ca2SiO4等物相，这些物相主要是在冷却过程中形成；3)热力学模拟计算和实验结果较一致。但是计算中出现的Ca3MgAl4O10相，在显微结构分析中没有发现。