存在于高鋁耐火磚中的雜質(zhì)氧化物主要有堿金屬氧化物、鐵氧化物、鈦氧化物與堿土金屬氧化物等。某些氧化物可以少量固溶于莫來石與剛玉中。但是，其中許多與AL2O3及SiO2生成低熔物，增加高鋁磚中的玻璃相含量并改變高溫下液相的性質(zhì)。我們研究高鋁磚相組成及對制品性質(zhì)可能的影響。
1 ?A1203-Si02-K20系
K2O大幅度地降低開始形成液相的溫度。在莫來石和剛玉之間的二元系中，液相形成溫度為1840℃，而A1203-Si02-K20系高鋁區(qū)液相形成溫度為1315℃，降低了525℃；在低鋁區(qū)，AL2O3-SiO2系液相形成溫度為1595℃，而A1203-Si02-K20系液相形成溫度為985℃，降低了610℃。在有其他雜質(zhì)氧化物共同存在的多元系中，開始出現(xiàn)液相的溫度更低。
在A1203-Si02-K20系三元系統(tǒng)中，當(dāng)K2O含量增加時，隨著溫度的升高，所形成的高溫液相量迅速增加。從相圖可以粗略地計算出：l％K20在Al2O3／S比值大于2．55的高鋁區(qū)，當(dāng)三元無變點溫度為1315℃時，形成7．2％的液相；而在低鋁區(qū)，當(dāng)三元無變點為985℃時，形成10．1％的液相。由于K20大幅度降低Al2O3-SiO2系液相形成的溫度，增加液相量，從而降低高鋁磚的高溫性能。，隨磚中K20含量的增加，荷重軟化溫度下降。但是，在SiO2含量高的高鋁耐火磚中，合適含量的K20可以大大提高材料中玻璃相中的SiO2含量，因而，可以提高玻璃相的黏度。
2 ?A1203-Si02-Fe203系
A1203-Si02-Fe203系內(nèi)不形成化合物。但是，高溫下Fe2O3在莫來石和剛玉中有-定的固溶度，形成有限固溶體，而且在剛玉中的固溶度比在莫來石中的固溶度高。例如，在1000℃下，剛玉能固溶8％Fe2O3，而莫來石只能固溶0．38％Fe203。隨著溫度的升高，固溶度還會增加。但是，在還原氣氛下，由于Fe2+離子易于脫溶，進入玻璃相，所以FeO的固溶度降低。
此外，在Fe2O3與TiO2共存的條件下，制品的高溫力學(xué)性能降低。所以，在高鋁耐火磚中，F(xiàn)e2O3的含量應(yīng)控制在2％～3％以下，并且盡量使Fe2O3進人結(jié)晶相形成固溶體。
3 ?A1203-Si02-Ti02系
A1203-Si02-Ti02系相圖。TiO2在莫來石中的固溶范圍： Al2O3為75％，固溶體含TiO26％；C點，A1203為69．5％，固溶體含Ti02 3．5％。由于固溶體的存在，該系統(tǒng)可劃分為下列組成的三角形：
由于Al2O3含量等于或低于莫來石組成的高鋁材料含TiO2一般都較低，通常隨著礬土中A12O3含量的提高，TiO2的含量也提高，TiO2不能全部溶于莫來石中，才會出現(xiàn)AT相。
高鋁磚中的玻璃相含量與AI203-SiO2比值有關(guān)。對于Al2O3／SiO2比值低的二級高鋁磚和三級高鋁磚，進入玻璃相的TiO2較少；對于一級高鋁磚和特級高鋁磚，進入玻璃相的TiO2較多。所以，控制一級高鋁磚和特級高鋁磚中TiO2的含量是值得注意的問題。