本研究旨在探索氧化铝－氧化镁耐火混凝土的物化性质。此等混凝土含5.5?7 .5 wt% MgO，1.02?1.70 wt% CaO，未加SiO2微粉，除非特别明。氧化镁纯度95 wt% MgO，高铝水泥含17.0 wt% CaO及0.1 wt% SiO2。大部份粗粒为白刚玉，大於3mm的颗粒为白刚玉及棕刚玉的混合物。氧化铝细粉及微粉为烧结型。混凝土的高温折断强度(1000?1500℃)，一般言之，从 1000℃开始上升，在1100或1200℃达最高强度，然後随温度的上升逐渐下降。若C aO量保持定值，则1400或1500℃的折断强度随MgO量的增加及温度的上升而减少。若MgO量保持定值，则1400或1500℃的折断强度，随CaO量的增加而些微变化，随温度的上升而减少。荷重耐火度实验显示，混凝土的收缩率随CaO或MgO量的增加而增加当MgO或CaO的量增加时，此材料不抗压是由於混凝土基质中氧化铝的量不足供C A6生成。添加SiO2微粉有助提升尖晶石中的氧化铝含量及降低混凝土的热膨胀系数。1400℃的高温折断强度由不加SiO2微粉的5MPa降到添加1.0 wt% SiO2微粉的小於2MPa。

１．　前　　言

由於世界性砌砖工短缺，工资昂贵，以及盛钢桶作业环境愈来愈苛，氧化铝－尖晶石及氧化铝－氧化镁耐火混凝土已取代高铝砖成为炼钢厂盛钢桶的主流耐火材料，其中氧化铝－氧化镁耐火混凝土由於具有更优异的抗渣性，且原料成本较低，正逐步取代氧化铝－尖晶石耐火混凝土(1,2)。

Kaneyasu等人(3)报导MgO粉体表面包覆一层有机硅化物(Organosilane)，在3 50?500℃焙烧，碳氢逸去，剩下SiO2薄膜，使MgO粉体具有强抗水合性。Naaby等人 (1)首先发现氧化铝－氧化镁耐火混凝土的抗渣性优於氧化铝－尖晶石耐火混凝土含8.0 wt% MgO的混凝土，孔隙直径最小，炉渣渗透层最浅最适化成份为7.5 wt% Mg O及0.7 wt% SiO2微粉。Kobayashi等人(2)更进一步发现氧化铝－氧化镁耐火混凝土的抗渣性远较氧化铝－尖晶石耐火混凝土为佳荷重耐火度实验显示，在0.2 MPa荷重下，在1700℃的收缩率随SiO2微粉量的增加(0.2?1.0 wt%)而增加，但随MgO量的增加而减少最适化成份为7.5 wt% MgO及0.5 wt% SiO2微粉。尤有进着，Itose等人(4)发现氧化铝－氧化镁耐火混凝土的最适化组成为5.0 wt% MgO，0.5 wt% SiO2微粉，8.0 wt%水泥，此混凝土用於盛钢桶的壁部及底部冲击区。有人报导荷重耐火度实验显示，MgO细粉含量愈多，在1500℃高温下，愈抗收缩，且在1500℃持温3小时後的再热线变形率亦愈小(5)。混凝土使用5mm MgO粉体较使用45mm MgO粉体具有更佳的抗渣性(6)。Takakura等人(7)报导添加1 wt% SiO2微粉能促进尖晶石生成及提升尖晶石中氧化铝含量。在此要特别留意者，混凝土系从1600℃淬火後测试。