2．1．刚玉作炉衬材料的特点。刚玉为αAl2O3，晶体结构，按其制造方法分为电熔刚玉和板状刚玉，前者是将氧化铝原料经电弧炉高温熔融，冷却后形成αAl2O3晶体，在剔除杂质融体后破碎加工而成，后者是用高纯的氧化铝原料制成球形后轻烧，再在竖窑中经1800-1900℃的高温烧结，完成αAl2O3的再结晶过程，冷却后进行破碎加工，晶体尺寸大，呈平板状交错排列，故称板状刚玉，它显气孔率低，结实致密且氧化钠含量低，其性能优于电熔刚玉。从表1中可知刚玉的软化点足以滿足铸钢熔化的需要，而且热膨胀系数低，克服了氧化镁质材料的不足；三氧化二铝属于两性化合物，能抵抗一般的酸性或碱性熔渣的侵蚀，但不适于高碱度的炉渣，由于精密铸造的合金熔化采用快速重熔，也很少出现这类炉渣，故刚玉炉村最大的优点是不易挂渣，炉壁乾净不污染钢液；但氧化铝的软化点不及氧化镁，故在热炉连续熔化的加料时，不要用力冲撞炉衬，美囯等发达囯家铸钢行业的感应电炉炉衬广泛釆用刚玉质材料。

　　2．2．新型的合成炉衬材料。镁铝尖晶石是冶金和工业用炉行业中，新型的优质的合成耐火材料，它的分子式为MgAl2O4，是MgO-Al2O3二元相图中唯一的化合物，其中MgO的质量分数为28.2%，Al2O3的质量分数为71.8%，从表1中可知它的熔点和软化点略高于刚玉，而热膨胀系数更低，抗热震性更好，将MgO和Al2O3粉料混匀在1600℃以上高温可形成尖晶石，以硼酸作矿化剂加入后可降低其烧结温度。由于其优良的高温性能，特别适合炉衬温度变化频繁的感应电炉熔炼。

　　2．3．以刚玉为骨料，以镁铝尖晶石为连接桥的新型炉衬配方。炉衬材料的组成都是由粗细不同的颗粒材料进行合理级配组成骨料，其目的是提高其紧实密度，依靠骨料抵御高温侵蚀，达到提高炉衬的使用寿命，此外配料中还要加入一定量的细粉料，它填充着大小颗粒料之间的间隙，在高温下这些细粉料会先于颗粒料烧结，形成三维网状结构，连结着大小颗粒骨料，使炉衬成为致密的整体结构。从中可以看出改善起连结桥作用的网状结构的材质将会提高炉衬的整体寿命，故在氧化镁质的炉衬材料中可以加入少量刚玉粉，而在刚玉质的炉衬材料中可以加入一定量的电熔镁粉，其目的就是为了形成镁铝尖晶石的连接桥网络。表3为刚玉-镁铝尖晶石炉衬的配方。

　　

　　另加硼酸0.5%，作矿化剂，促进铝镁尖晶石形成。

　　配料时先将刚玉粉和电熔镁粉充分拌匀，再加入两种0-1段砂充分拌匀，然后将硼酸过100目筛或加少量热水溶化后拌入，经充分搅拌后再将其余的刚玉砂加入拌合作为《乾打法》筑炉的材料，炉领部位一般不接触钢液，但经常会受到加料时人为的冲击，故需增加其乾强度，炉领部位的材料可在原筑炉材料中再加10%左右粉料，并加少量水玻璃粘结剂，硼酸量也可增加至0.8%-1%。炉衬在使用100多炉后，可能局部有熔蚀现象，应用类似的同种粉料、细粒材料和粘结剂调合的修补料修补，目前已有商品可用，如95A炉体修补耐火坭的使用方便，效果就很好。筑炉的具体操作详见《感应炉坩埚乾打法操作程序》。

　　3.镁铝尖晶石炉衬的应用体会

　　东营嘉扬精密金属有限公司的浇铸车间有150㎏快速感应炉　9台，过去一直采用电熔镁砂粉乾打法筑打炉衬，从2010年7月开始使用板状刚玉砂粉和电熔镁砂粉自配镁铝尖晶石筑炉料，使用中有如下实际体会。