以往文献报道，在高炉主出铁沟渣线用Al2O3-SiC-C质浇注料中添加镁铝尖晶石（Mg Al2O3），发挥MgO的高抗侵蚀性性能，可以有效减缓浇注料的损耗速度。据此，日本品川公司的研究人员为了降低单耗，提高炮泥使用寿命，在炮泥中添加MgO，并通过试验研究了添加MgO对炮泥性能的影响。
    炮泥由表1所示粉体按比例配比，外加MgO微粉（海水镁砂，0.045 mm），在70 ℃加热混练，调整焦油的添加量，保证炮泥挤压压力为3～4 kN。表1所示炮泥组成成分的百分比是相对包括焦油挥发份、微量添加物和不纯物等在内质量为100％标准时所占百分比，将表中所示炮泥材料加热至70 ℃，利用40 mm×40 mm×160 mm的金属模在4MPa压力下成型，然后埋碳加热500 ℃×4h，除去挥发成分，使焦油硬化。
    将硬化体埋碳加热1 400 ℃×3 h，测定其线变化率、显气孔率、体积密度、抗折强度并进行XRD矿物分析。对M1～M4试样在500 ℃加热后，用铁水和高炉渣作侵蚀剂进行高频炉内衬侵蚀试验，并对1 580 ℃保温5h的试样进行截面分析。对M2试样，还要进行1 400 ℃加热前后的SEM分析。
表1 试样的化学组成 （w）/%

    分析试样经1 400 ℃ 3 h烧成后，显气孔率、体积密度、抗折强度随MgO含量不同的变化曲线图，并依据SEM观察，可以推断加热后试样组织发生以下变化，高温下生成氧化物液相，再加上Si3N4溶解后，形成Mg-Al-Si-O-N系液相，随着MgO添加量的增加，液相的熔点、黏度降低，玻璃相生成量增加，促进Si3N4向液相的溶解。
    添加MgO，添加量在4.7％以下时，气孔率略有增大，这是因为随着液相的增加，从液相中析出的尖晶石增加，防碍了烧成后的收缩。析出尖晶石的现象经XRD和SEM分析得到确认，但随着MgO添加量持续增加，在4.7～7.7％的范围内，气孔率反而出现下降趋势、低于未添加的试样。这是因为MgO添加量的进一步增加促进了Si3N4向液相的溶解，液相呈富SiO2相，析出的尖晶石有可能再溶解，这是依据经1 400 ℃加热后的试样中仅在M4中检出有堇青石的XRD检验结果作出的推断。鉴于以往文献中有Si3N4向Mg-Al-Si-O-N系液相的溶解较迟缓的报道，在加热过程中液相组成发生变化，与之相应稳定凝缩相可能也发生了变化。
    试样体积密度随MgO添加量的增加而下降，考虑是玻璃相增加量的缘故，显气孔率出现同样的下降也印证了这一点。正因为玻璃相的增加，组织结合更加强化，抗折强度得到了提高。
    对经1 580 ℃保温5h的试样的截面图进行对比发现，MgO添加量增加的试样，抗侵蚀性提高了。析出的尖晶石可能起到了与在高炉主出铁沟材料中添加尖晶石同样的效果，提高了抗侵蚀性，减缓了材料的损耗速度。
    综合试验结果可知，炮泥中添加MgO，可促进组织内部形成玻璃相，经1 400 ℃加热后，炮泥性能发生变化，所发生的变化与玻璃相生成量和从玻璃相中析出的尖晶石有关，且随着MgO添加量的增加，抗侵蚀性得以提高。