關于鋁硅系耐火材料在還原(yuan)氣氛(fen)下的使用(yong)情況，選(xuan)3類(lei)不同SiO2含量的輕(qing)質耐火磚、硅線石磚以及纖維材料在含H2氣(qi)氛下保溫處理，以發現不同化學(xue)成(cheng)分(fen)對還原反應的影響(xiang)，發現 Al2O3含量越高侵蝕量越小，SiO2含量越(yue)(yue)高侵蝕量越(yue)(yue)大。在 982~1427℃測量(liang)了10 種耐火(huo)制品(pin)SiO2的質(zhi)量分數8%~95%分別在不同 H2和氮(dan)氣(qi)氣(qi)氛(fen)有無水(shui)蒸氣(qi)出現的(de)情況(kuang)下熱處理前后質量的(de)變化(hua)情況(kuang)。結果表明，磷酸鹽(yan)結合85高鋁(lv)磚、99剛(gang)玉磚和鋁酸鈣(gai)水(shui)泥結合耐火混凝(ning)土3種SiO2含量較低的耐火材料適合服役于高溫H2爐(lu)腔的內襯。在1200℃的H2介(jie)質中(zhong)，H2能使莫來石發生分解而被(bei)破壞，形成剛玉(yu)和一氧化硅。

在(zai)氧(yang)化物耐火原料進(jin)行分析(xi)后發現(xian)，氧化物在H2條件下穩定性排序為(wei)：CaO>Al2O3>MgO>SiO2>TiO2>Fe2O3。鋁(lv)硅系(xi)耐火(huo)原料的抗高溫H2侵蝕性能隨主成分中Al2O3含量的(de)提高(gao)而增強。原料(liao)主(zhu)成(cheng)分中的(de)物(wu)相抗高(gao)溫腐(fu)蝕的(de)穩(wen)定性順序(xu)為(wei)：剛玉>莫(mo)來(lai)石(shi)>石英。

Al2O3含量≥85%的(de)高鋁制品(pin)和剛玉制品(pin)能夠在H2氣(qi)氛中(zhong)表現出較(jiao)好的穩定性，Al2O3要(yao)到2000 ℃以(yi)上的高溫下才會被還原。因此，純(chun)度較(jiao)高的 Al2O3質（剛玉質）耐(nai)火材料可首選為還原(yuan)氣氛爐用耐火材料。對于耐火材料中(zhong)其他氧化物組分的抗還原性能方面，也(ye)已有初步分析，在傳統耐火材料的(de)典型組分中，Al2O3、ZrO2、鎂鋁(lv)尖晶石、六鋁(lv)酸鈣(gai)的熱力學(xue)穩定性較強，可作為爐壁耐(nai)火材料的組分(fen)。

AlN和TiC可(ke)作為(wei)添加劑提高相(xiang)關性(xing)能，同時避免引入(ru)SiO2、MgO、CaO、Cr2O3、Fe2O3、SiC、Si3N4、B4C、BN 等組(zu)分。要盡量(liang)降(jiang)低剛玉質耐火(huo)材料(liao)中(zhong) Fe2O3 和 TiO2的含(han)量(liang)，因為 Fe2O3在還原氣氛下會生成(cheng)金(jin)屬鐵和 Fe3C，Fe3C 會促使碳沉積(ji)，導致耐火材料脆化裂解。由(you)于還(huan)原性窯爐的工(gong)作環境溫度變化較大(da)、較頻繁， 因此對(dui)于其抗熱(re)震性能(neng)也具有一定的(de)要(yao)求。在剛玉(yu)質耐(nai)火材料中引入CA2能夠在不降低材(cai)料(liao)(liao)抗(kang)還原性(xing)能的前提(ti)(ti)下提(ti)(ti)高耐火材(cai)料(liao)(liao)的抗(kang)熱震性(xing)。

此外，CaO、MgO等低溫易水(shui)化，SiC、Si3N4 等(deng)易被水高溫(wen)氧(yang)化，不適宜(yi)作為爐襯(chen)耐(nai)火材料的(de)主(zhu)要成分。對(dui)還(huan)原氣氛性質的窯爐的(de)服役環境(jing)及工藝特點，用耐(nai)火材(cai)料進行了主要原料的(de)選取研(yan)究(jiu)、新型耐(nai)材(cai)的(de)研(yan)發和抗還原模擬試驗驗證，優選出多種適用于還原氣氛性質的窯爐(lu)關(guan)鍵服役部位的耐(nai)火材料，其主要技術指標見表上表。