不同堿度渣對剛玉-尖晶石澆注料的侵蝕行為研究

楊宗源 王景然 王 桐 張錦化 韓兵強 倪月娥 柯昌明

武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室 湖北武漢 430081

隨著爐外精煉技術的發(fā)展，優(yōu)質鋼的品種增多，鋼包作為重要的鋼水精煉容器，需要承受高溫鋼水攪拌過程中的沖刷及不同熔渣的滲透和侵蝕。剛玉-尖晶石澆注料因具有優(yōu)異的高溫力學性能、抗熱震性及抗渣侵蝕性能而被廣泛應用于鋼包工作襯［1-5］。

熔渣滲透和侵蝕是耐火材料服役過程中發(fā)生損毀的主要原因之一［6］。顧華志等［7］研究了不同熔渣對鋁鎂質耐火材料的侵蝕，發(fā)現(xiàn)堿度小的渣黏度較低，高溫下與鎂質材料反應生成鈣長石等低熔點相，不利于材料抵抗熔渣侵蝕；堿度大的渣黏度較高，與材料反應形成高熔點的二鋁酸鈣（CA2）、六鋁酸鈣（CA6）相，對耐火材料的侵蝕和滲透較弱。劉暢等［8］模擬了CaO-Al2O3-SiO2熔渣向鋁鎂質耐火材料中的滲透行為，定量分析了熔渣與耐火材料之間的潤濕角對熔渣滲透深度的影響，發(fā)現(xiàn)當接觸角為10°時，熔渣對耐火材料滲透深度要大于接觸角為65°時的。采用FactSage熱力學軟件模擬了熔渣對鋁鎂質和剛玉質耐火材料的侵蝕［9］，發(fā)現(xiàn)相比于純剛玉質耐火材料，鋁鎂質耐火材料與渣反應會出現(xiàn)過渡層，有更優(yōu)異的抗渣侵蝕性能。

本工作中以剛玉-尖晶石澆注料為研究對象，采用靜態(tài)坩堝法進行抗渣試驗，并熱力學模擬計算液相量和液相組成，研究了剛玉-尖晶石澆注料對3種不同堿度渣（1.6、2.3和7.6）的抗渣侵蝕性能，為剛玉-尖晶石澆注料應用于不同的冶煉環(huán)境提供參考。……