钢包用尖晶石浇注料的显微结构和热分析

在 图 ３中示 出 了浇注 料 （１ １ ）与 渣 Ｓ １反应 的
显 微 结 构 。在 内表 面 上再 次形 成 铝 酸 钙 ，还 识 别 出 了 Ｃ 连 续 层 。 尖 晶石 晶相 被 埋 置 在 Ｃ Ａ的 Ａ 基 质 中 。在 这 种 情 况 下 产 生 的 尖 晶 石 量 比图 ２所 示 的要 多 ，因此 预计 浇 注料 （Ｉ １ ）有更 好 的性 能 。
Ｃ 。渣 Ｓ ２也 主 要 是 由铝 酸 钙 （ ３ ＣＡ，Ｃ２７ 、Ｒ 一 ｌ ） Ｏ Ａ 晶相 和 Ｃｓ组 成 ，但 Ｃ 量 比渣 Ｓ 所 含量 稍 高些 。 ２ １ 热化学平衡计算 示出渣 Ｓ ２对 温 度 上 升 到 １８ ０（ ０ ￣ ２ 出现 的 Ｃ Ｏ 和 Ｍｇ ａ Ｏ两种 晶相 都 已经达 到 饱 和 ，而 渣 Ｓ 仅 对 Ｍｇ ｌ Ｏ达 到饱 和 。 图 １ 出了在 平衡 中典 示
度 ，只对 细 粉 ≤０５ ．ｍｍ 的 化 学 成 分 进 行 考 虑 。这
浇 注 料 的渣 腐 蚀 ．在 含 尖 晶 石 （Ｉ）和 形 成 尖 晶
石 的 浇 注料 （ Ⅱ） 与两 种 二 次 冶炼 产 生 的 渣 Ｓ ｌLeabharlann Baidu
是 因为 推 测 这 种 粒 度 级 首 先 要 与 渣 进 行 接 触 。 所 研 究 的用 于计 算 的浇 注料 的化 学成 分示 于表 ２中 。
察 到所 溶解 的耐火 材料 量随温 度 上升而 大幅 度增 大 。根据 计 算结 果溶 解度 的限度 接近 于 Ａ２Ｊ Ｏ 的摩尔 比 １ Ｍｇ Ｏ
（． 。 ２２） ．
关 键 词 ：氧化铝 尖晶石浇注料 ；二次炼钢渣 ；腐蚀 ；热化学 分析 ；溶解
中图分 类 号 ：Ｔ １５ ３ Ｑ７． ２ ７
２１ ０ ０年 ２月 第３卷 第１ ５ 期
耐 火 与 石 灰
・ ９・ １
钢包 用尖 晶石浇 注料 的显微结构 和 热分析
摘 要 ：研究 了两种级 别 的氧化 铝尖晶 石浇注料 与两 种不 同的二 次炼钢 碱性 渣之 间的接 触 ，渣的 Ｃ ｏ（ ｏ＋ ａ ／ ｉ， ｓ
Ａ２３ 比 分 别 为 １１ １ ） Ｏ ．７和 １５ ，并 且 用 Ｆ ｃ ａｅ软 件 包 进 行 显 微 分 析 和 热 化 学 分 析 。 由 于 Ａ２， 腐 蚀 使 得 在 耐 ．４ ａｔ ｇ Ｓ ｌ 的 ０ 火材料／ 的内表面形成 了 Ｃ ６ Ａ 和 Ｃ 渣 Ａ 、Ｃ ： Ａ。 尖 晶 石 Ｍ Ａ 溶 解 度 随 渣 中 的 Ｃ Ｏ 量 增 加 而 增 大 。另 外 ，还 观 ｇ１ 的 Ｏ ａ
表 ２ 所 研 究 浇 注 料 的 化 学 成 分， ％
Ｓ ２接 触 后 ，对 其 进 行 了 研 究 。渣 Ｓ １是 生 产 低 碳
钢 所产 生 的 ，渣 Ｓ ２是生 产 抗 酸 性 钢所 产 生 的 。钢 厂 的试 验 结 果 和 科 学 调 查 显 示 了 这 些 氧 化 铝 尖 晶
表 １ 渣 的化 学 成 分， ％
３ 结 果
３１ 渣 的性 能 ．
矿 物 和热 化 学 分 析结 果 显 示 出 了渣 Ｓ １主要 由 Ｃ２７ ２ ｌ 、ＣＳ和 Ｒ 晶 相 （ 指 Ｍｇ 含 量 为 ９ ％～ Ａ Ｏ一 系 Ｏ ０
９ ％ 的 镁 方 铁 矿 晶 相 ） 成 ，另 外 ，还 有 微 量 的 ３ 组
石 浇 注 料 对 富 Ｃ Ｏ渣 具 有 不 同 寻 常 的抗 腐 蚀 性 。 ａ
此 项 研 究 的 目的是 为 了 阐 明产 生 的 液 体 量 依 据 于 渣 中 的 Ｃ Ｏ ＳＯ Ｃｓ 比和 Ｍｇ 的 饱 和 度 。 另 ａ ／ｉ ２（ ／ ） Ｏ 外 ，还 研 究 了温 度 升 高对 耐 火 材 料溶 解 度 的影 响 。 渣 的化 学成 分 示 于表 ｌ中。
文 献 标识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１７— ７２（００ １０ １— ３ ６３ ７９ ２ １）０—０ ９０
１ 前 言
本 文 叙述 了钢 包 的熔 池 区所 用 氧化 铝 一 晶石 尖
之 间 的相 互 反应 上 ，从 而 确 定 了 晶 相 成 分 与 耐 火
材 料／ 比率之 间 的函数关 系 。为 了评ｌ 出溶 解 渣 估
到的晶相有 Ｃ Ｃ ： Ｃ Ａ 、 Ａ 和 Ａ。 另 外 尖 晶 石 （ ＭＡ） 埋 置 在 Ｃ ： 质 中 ，还 有 少 量 的 刚玉 ，它 没 有 完 Ａ基
性 能 ， 进 行 了 Ｆ ｃＳｇ ａ ｔａｅ计 算 。 把 计 算 重 点 放 在 １６ ０Ｃ １６ ０Ｃ 具 有 不 同 的耐 火 材 料 ／ 组 合 ２ ￣和 ８ ￣时 渣
全 与 Ｃ 应 ，同 时 ，还 有 少 量 的铝 酸 钙 铁 素 体 Ａ反
２ ・ ０
・
ＲＥＦ ＲＡＣ ＲＩ Ｓ ＆ Ｌ ＭＥ Ｔ０ Ｅ Ｉ
Ｖ０ ＿５ Ｎｏ １ ｌ ３ ．
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和玻 璃 相 。尖 晶 石 的形 成 发 生在 过 渡 区 附 近 。渣 与 来 自耐 火 材 料 的 刚 玉 反 应 形 成 二 次 尖 晶石 。这 显 示 出呈 现立 方 形 状 的 特 征 和 在 内表 面 间 隔 的 不 均 匀分 布 。这 些 图 片还 示 出 了在 １６ ０Ｃ ２ ｏ 实验 温 度 下 ，Ｃ 密 层 的 形 成 有 利 于 这 一 层 阻碍 直 接 溶 Ａ致 解机 理 。
蚀 区 域 的 显微 切 片 ，接 着 进 行 Ｓ Ｍ 和 Ｅ Ｓ分 析 。 Ｅ Ｄ 为 了 评估 出 耐 火材 料 和 渣 之 间相 互 反 应 的 热 化 学
图 ２示 出 了 浇 注 料 Ｉ与 渣 Ｓ １相 接 触 的 过 渡
区 。渣 Ｓ １的侵 蚀 可 导致 形 成 不 同 的铝 酸 钙 。 观察
２ 实 验
从 １６ ０ ２ ℃时 所进 行 的杯 子 实 验 中研 究 了渣 与 浇 注 料 之 间 的 相互 反 应 。实 验 后 ，沿 中心 轴 向对
型 的晶 相成 分 与渣 Ｓ １的温 度 成 函数关 系 。
３２ 杯 子 实验 后 浇 注料 的显微 结 构 分析 ．
试 样 进 行 切 割 ，从 而 为 光 学 显 微 镜 检 测 提 供 了腐