不同的耐火材料適用于冶煉不同的金屬或合金。目前，中頻感應(yīng)爐廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造行業(yè)，感應(yīng)爐使用過程中，爐料撞擊、摩擦，電磁攪拌會加劇爐襯的侵蝕影響，其造成使用壽命降低的因素有：(1)作業(yè)條件；(2)筑爐和烘爐工藝；(3)耐火原料的合理性。

石英砂耐火搗打料，因其性價比高并具有良好的熱震穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度及抗酸性渣侵蝕性能，廣泛應(yīng)用于熔化鑄鐵及鑄鐵合金的生產(chǎn)中。但是石英礦種類較多，其雜質(zhì)含量和結(jié)晶度等重 要性能指標(biāo)各不相同，導(dǎo)致石英質(zhì)耐火材料在中頻爐上的使用壽命相差較大。從理論上講，雜質(zhì)含量低、結(jié)晶度大的石英具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性，特別適合作為大容量中頻爐的爐襯材料，但這種石英的燒結(jié)性能較差，又會影響爐襯的使用壽命。

以優(yōu)質(zhì)大晶粒石英砂為主要原料，輔以結(jié)合劑和促燒劑制作石英質(zhì)搗打料，在制作過程中需要添加重要的結(jié)合劑，硼酸作為促燒結(jié)結(jié)合劑，在爐襯燒結(jié)過程中硼酸脫水轉(zhuǎn)化為氧化硼，高溫時氧化硼即起到高溫粘結(jié)劑作用，又能促進(jìn)工作成的燒結(jié)。另外石英質(zhì)搗打料在高溫使用過程中，石英會與硼酸B2O3反應(yīng)生成鱗石英和方石英，氧化硼可以降低石英的合成與燒結(jié)溫度，而對材料性能不產(chǎn)生明顯的危害，所以硼酸是石英質(zhì)搗打料的重要原料。

我們在做一組實(shí)驗(yàn)可知硼酸在石英搗打料中的重要作用，主要原料為石英砂，其臨界顆粒為 5mm，不同顆粒級配按最大堆積密度進(jìn)行，同時添加硼酸作為促燒結(jié)劑，然后做成試塊在爐內(nèi)從25℃升至1500℃時，觀察石英總失重約為3.0；從25℃升至 1000℃時，石英失重約為2.2，這部分損失主要源自于自由水和結(jié)晶水的蒸發(fā)；由于自由水的蒸發(fā)，在80℃時出現(xiàn)一吸熱峰；由于β一石英向α一石英的轉(zhuǎn)變，在580℃時有一吸熱峰；由于α一磷石英向α一方石英的轉(zhuǎn)變，在1250℃時出現(xiàn)一較大吸熱峰。其他晶型轉(zhuǎn)變的熱效應(yīng)也有，但不是很明顯，說明其相變較為容易發(fā)生。

搗打料燒結(jié)后的線變化率隨著促燒劑硼酸含量的增加，1100℃燒結(jié)搗打料的變化率總體呈 現(xiàn)增大趨勢，1600℃燒結(jié)搗打料的線變化率先增大后減小。值得注意的是，1100 C燒結(jié)搗打料的線變化率為負(fù)值，原因是促燒劑硼酸在此溫度下開始形成液相，導(dǎo)致試樣收縮；而1600℃燒結(jié)搗打料的線變化率為正值，試樣膨脹，其原因是石英在高溫下存在低溫相向高溫相的轉(zhuǎn) 變，并伴隨著體積膨脹，此相變不可逆，溫度降低后體積膨脹仍然存在。

促燒劑硼酸含量對搗打料耐壓強(qiáng)度的影響，隨著硼酸含量的增加，搗打料耐壓強(qiáng)度呈明顯增大趨勢。由B2O3一SiO2相圖可知，加入硼酸后，440℃左右時搗打料中出現(xiàn)液相，從而促進(jìn)燒結(jié)，提高搗打料強(qiáng)度；隨著溫度的升高，液相量增加，搗打料強(qiáng)度勢必增大。但由于石英在高溫下存在相變，相變伴隨的體積膨脹會部分抵消硼酸的促燒效應(yīng)，使得硼酸含量對 1600℃燒結(jié)搗打料強(qiáng)度的影響程度較小。硼酸主要是提高搗打料的中溫?zé)Y(jié)強(qiáng)度，而高溫?zé)Y(jié)時促燒劑能起的作用相對較小，此時主要還是依賴于石英。