钢水温度和碳对铝镁尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

随冶金技术的进步，对耐火材料的性能亦提出了更高的要求。由于铝镁尖晶石质耐火材料具有熔点高、热膨胀系数低、抗热震以及抗渣侵蚀性能好等优点，而被广泛应用于电炉、精炼钢包以及滑板等主要部位。在高温条件下，耐火材料不仅与炉渣反应且与钢水反应，并对耐火材料的损毁过程产生重要影响。生产实践表明，钢水温度及其碳的质量分数是影响耐火材料与钢水反应的主要因素。因此，研究钢水温度及其碳的质量分数对铝镁尖晶石质耐火材料侵蚀的影响具有重要意义。

本研究以电熔镁砂和电熔刚玉为原料制备了镁铝尖晶石质耐火材料，并通过热力学计算和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对耐火材料侵蚀的影响。对实验前后钢水中碳经行了化学分析，并通过扫描电镜观察了耐火材料侵蚀后的微观结构。

（1）热力学分析表明，随温度的升高，耐火材料中氧化镁和三氧化二铝组分与碳反应生成的Mg(g)和A1。o(g)的平衡分压力增大。

（2）热态实验研究表明，耐火材料的侵蚀指数随钢水温度的升高而增加，尤其当温度高于1630℃时，耐火材料侵蚀指数受温度的影响而显著。钢水中硼(C)<O．12%时耐火材料的侵蚀指数变化不显著，硼(C)>0．12％时耐火材料侵蚀指数随钢水中碳的增加而减小，从而缓解了对耐火材料的侵蚀程度。

（3）钢水对耐火材料的侵蚀机理可概括为：首先，钢水中碳与耐火材料组分氧化镁发生化学反应而侵蚀耐火材料：其次。钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒的分析，降低了耐火材料颗粒间的结合力，加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。

编辑：刘慧慧 电话：021-26093235