不同的耐火材料適用(yong)(yong)于冶煉不同的金屬(shu)或合金。目前(qian)，中頻感(gan)應(ying)爐(lu)廣泛應(ying)用(yong)(yong)于冶金、鑄造行業，感(gan)應(ying)爐(lu)使用(yong)(yong)過程中，爐(lu)料撞擊、摩擦，電磁(ci)攪拌(ban)會加劇(ju)爐(lu)襯(chen)的侵(qin)蝕影響，其造成使用(yong)(yong)壽命降低的因(yin)素(su)有：(1)作業條件；(2)筑爐和烘(hong)爐工藝；(3)耐(nai)火原(yuan)料的合理性。

石英砂耐火搗打(da)料，因其(qi)性價比(bi)高并具有良好的熱震穩(wen)定性、機械強度及抗酸性渣侵蝕性能，廣泛應(ying)用(yong)于熔化鑄(zhu)鐵(tie)及鑄(zhu)鐵(tie)合金的生產中(zhong)。但是石英礦種類較多，其(qi)雜質含(han)量(liang)和結(jie)晶度等重(zhong) 要性能(neng)指標(biao)各不相同，導致石(shi)英(ying)質耐火材(cai)料在(zai)中頻爐(lu)(lu)上的(de)(de)使用壽(shou)命相差較大(da)(da)。從理論上講，雜質含量(liang)低、結(jie)晶度(du)大(da)(da)的(de)(de)石(shi)英(ying)具有較高的(de)(de)機械強(qiang)度(du)和優良的(de)(de)熱震穩定性，特別適合作為大(da)(da)容量(liang)中頻爐(lu)(lu)的(de)(de)爐(lu)(lu)襯材(cai)料，但這種石(shi)英(ying)的(de)(de)燒結(jie)性能(neng)較差，又會影響爐(lu)(lu)襯的(de)(de)使用壽(shou)命。

以(yi)優質大晶(jing)粒石(shi)(shi)英砂為主要原(yuan)料(liao)，輔以(yi)結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)和(he)促燒劑(ji)(ji)制(zhi)作(zuo)石(shi)(shi)英質搗(dao)打(da)料(liao)，在(zai)制(zhi)作(zuo)過(guo)程(cheng)中需要添(tian)加重要的(de)結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)，硼(peng)酸(suan)(suan)作(zuo)為促燒結(jie)(jie)(jie)結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)，在(zai)爐襯燒結(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中硼(peng)酸(suan)(suan)脫水轉(zhuan)化為氧(yang)化硼(peng)，高(gao)溫(wen)時氧(yang)化硼(peng)即起到(dao)高(gao)溫(wen)粘結(jie)(jie)(jie)劑(ji)(ji)作(zuo)用(yong)，又能促進(jin)工作(zuo)成(cheng)的(de)燒結(jie)(jie)(jie)。另外石(shi)(shi)英質搗(dao)打(da)料(liao)在(zai)高(gao)溫(wen)使用(yong)過(guo)程(cheng)中，石(shi)(shi)英會與硼(peng)酸(suan)(suan)B2O3反(fan)應生成(cheng)鱗石英和方石英，氧化(hua)硼(peng)(peng)可以(yi)降(jiang)低(di)石英的(de)(de)合成(cheng)與燒(shao)結溫度(du)，而對(dui)材料(liao)性(xing)能不產(chan)生明顯的(de)(de)危害(hai)，所(suo)以(yi)硼(peng)(peng)酸是石英質搗打料(liao)的(de)(de)重要原(yuan)料(liao)。

我(wo)們在做(zuo)一組實驗可知硼酸(suan)在石(shi)英(ying)搗打料(liao)中(zhong)的重要(yao)作用，主要(yao)原料(liao)為(wei)石(shi)英(ying)砂，其臨界顆粒為(wei) 5mm，不同顆粒級配按最(zui)大堆積(ji)密度進行，同時添加硼酸作為促燒結劑，然后做成試塊在(zai)爐內從25℃升至1500℃時，觀察石(shi)英總失重約為3.0；從25℃升至 1000℃時，石英失重約為2.2，這部分(fen)損(sun)失主要源自(zi)于自(zi)由水和(he)結晶水的(de)蒸發；由于自(zi)由水的(de)蒸發，在80℃時出現一(yi)吸熱峰；由于β一(yi)石英向α一(yi)石英的轉變，在580℃時有一(yi)(yi)吸熱(re)峰(feng)；由于α一(yi)(yi)磷石英(ying)向α一(yi)(yi)方石英(ying)的轉變，在1250℃時出(chu)現一較大吸(xi)熱峰。其(qi)他晶(jing)型(xing)轉(zhuan)變(bian)的熱效(xiao)應(ying)也(ye)有，但不(bu)是很明(ming)(ming)顯，說明(ming)(ming)其(qi)相變(bian)較為容易發生。

搗打料燒結后的線變化率(lv)隨著(zhu)促燒劑硼酸含量的增加(jia)，1100℃燒(shao)結搗打料(liao)的變化率總體呈(cheng) 現增大趨(qu)勢，1600℃燒(shao)結搗打料的(de)線變化率先增(zeng)大后減小(xiao)。值得(de)注意的(de)是，1100 C燒(shao)結(jie)搗(dao)打料的線變化率為負值，原(yuan)因(yin)是促(cu)燒(shao)劑硼(peng)酸在此溫度下(xia)開始形成液相，導致(zhi)試樣(yang)收縮；而(er)1600℃燒(shao)結(jie)搗打料的線變(bian)化率為正(zheng)值(zhi)，試樣膨脹，其原因(yin)是石英在高溫(wen)下存在低溫(wen)相向高溫(wen)相的轉 變(bian)，并伴隨著體積(ji)膨脹，此相變(bian)不(bu)可逆(ni)，溫(wen)度降低后(hou)體積(ji)膨脹仍(reng)然存在。

促燒劑硼酸含量對搗打料(liao)耐(nai)壓(ya)強(qiang)度的影響(xiang)，隨著硼酸含量的增(zeng)加，搗打料(liao)耐(nai)壓(ya)強(qiang)度呈明顯增(zeng)大(da)趨勢(shi)。由B2O3一SiO2相圖可知(zhi)，加入硼酸后，440℃左(zuo)右時搗打料中出現液(ye)相(xiang)(xiang)，從而(er)促進(jin)燒結，提高搗打料強(qiang)度(du)；隨著溫(wen)度(du)的(de)升高，液(ye)相(xiang)(xiang)量增(zeng)加(jia)，搗打料強(qiang)度(du)勢必增(zeng)大。但由(you)于石英在高溫(wen)下(xia)存(cun)在相(xiang)(xiang)變，相(xiang)(xiang)變伴隨的(de)體(ti)積膨脹(zhang)會部分抵消硼酸的(de)促燒效應，使得硼酸含量對 1600℃燒結(jie)搗打料強度(du)的(de)影響程度(du)較(jiao)小。硼酸主(zhu)要(yao)是(shi)提高搗打料的(de)中溫燒結(jie)強度(du)，而高溫燒結(jie)時促(cu)燒劑能(neng)起的(de)作用相對較(jiao)小，此時主(zhu)要(yao)還是(shi)依(yi)賴于(yu)石英(ying)。