夾渣對(duì)中間包塞棒耐火材料的蝕損神翻譯講解

1、夾渣對(duì)中間包塞棒耐火材料的蝕損鋼水中的液態(tài)夾雜對(duì)中間包塞棒頂部耐火材料的影響很大，在本次研究中，對(duì)鋼坯生產(chǎn)中加渣對(duì)中間包塞棒耐火材料的侵蝕磨損進(jìn)行了討論。利用現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)，在1570c至1600c的氧氣氣氛中，測(cè)定了14小時(shí)之間夾渣（SQ-Al2Q-CaO-MnO-FeO對(duì)三種塞棒頂部耐火材料，即ASQ-C,ZQ-C和MgO-C的影響。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)重力數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合測(cè)試后試樣的檢驗(yàn)，可以為渣一耐材交互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程以及耐火材料的損蝕機(jī)理提供有價(jià)值的觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明三種耐火材料性能明顯不同，其性能主要是由對(duì)液態(tài)夾雜化學(xué)侵蝕的抗力和內(nèi)部碳氧化反應(yīng)的程度來(lái)決定。夾雜中的FeO對(duì)耐火材料中的碳氧化物有明

2、顯作用，從而導(dǎo)致劇烈反應(yīng)和嚴(yán)重磨損。夾雜中MnOW樣也與碳發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)程度小，對(duì)耐火材料的嚴(yán)重磨損只發(fā)生在耐火材料的顆粒上。而由于內(nèi)部碳氧化反應(yīng)造成的失重則是較為重要的一個(gè)問(wèn)題。在耐火材料測(cè)試中，MgO-密果最差，是因?yàn)樘寂cMgOS粒內(nèi)部都受到夾雜物嚴(yán)重侵蝕，重量損失則是由于內(nèi)部碳的反應(yīng)。當(dāng)MnO含量上升到33wt%寸,ZrQ則表現(xiàn)出對(duì)化學(xué)侵蝕的抵抗力，但是由于碳的反應(yīng)造成了質(zhì)量的嚴(yán)重?fù)p失；AlzdC在測(cè)試中表現(xiàn)最佳，對(duì)夾渣的磨損和內(nèi)部碳反應(yīng)都具有抵抗性。這一結(jié)論在現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和觀察中得到廣泛的共識(shí)。關(guān)鍵詞中間包塞，耐材磨損，液態(tài)夾雜，連續(xù)鑄鋼。1 .前言在連鑄過(guò)程中，中間包操作時(shí)由于固態(tài)夾

3、雜沉積而使水口堵塞已經(jīng)成為一個(gè)大家廣泛研究的課題，1-3）相比之下，關(guān)于中間包塞棒或侵入式水口與液態(tài)夾雜相互作用而引起的耐火材料損蝕研究甚少。中間包塞頭侵蝕發(fā)生在設(shè)備更新過(guò)渡期間，4）在這個(gè)過(guò)渡期，需要為新安裝的鋼包冶金爐設(shè)計(jì)新的二次精煉工藝。特別是通過(guò)殘留鋁控制游離氧和鈣處理來(lái)掌握夾雜的組分，并以此給于更穩(wěn)定的連鑄操作環(huán)境。在此期間，二次處理以及夾雜對(duì)塞頭性能的影響變得明顯。有些情況下，觀察到中間包用MgO-C塞頭嚴(yán)重?fù)p蝕會(huì)導(dǎo)致操作程序的錯(cuò)亂，同樣的，其它塞頭耐材也進(jìn)行過(guò)測(cè)試。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)測(cè)定，是為了研究鋼中夾雜物成分對(duì)中間包塞頭損蝕作用的反應(yīng)機(jī)制。三種中間包塞頭耐材Al2O3-C,ZrO2

4、-C,MgO-C與SiO2-Al2O3-CaOMnOFeO夾進(jìn)行了測(cè)試，此測(cè)試是利用現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)在1570c1610c的氧氣氣氛中下進(jìn)行了1至4小時(shí)，主要研究了耐火材料的性能、化學(xué)性質(zhì)的影響及耐火材料損蝕的機(jī)理。2 .實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同處理方法組成的夾雜組分被用于二次精煉操作。4）其中的夾雜物組成如表1所示，這些夾雜組成是通過(guò)SEM/ED®析儀在低碳情況下確定出來(lái)的。在中間包冶金過(guò)程中不同的操作并且由此導(dǎo)致的夾雜物組成變化是明顯的。渣1與渣A對(duì)應(yīng)的處理是深度的鈣處理工藝，故其夾雜相中的Mn嗡量降至很低的量；而渣1又由于在鈣處理前，鋼液中存在有殘氧，故其對(duì)應(yīng)的低的游離氧含量，相對(duì)于渣A其

5、夾雜相中A12O含量較高。渣B采用低鈣處理，與渣1和渣A相比它的CaO含量較低，Mng量較高，渣C則是未經(jīng)鈣處理的平均夾雜物組分。表1夾渣的化學(xué)成分（wt%LnclusionLadleTreatmentFe2O3CaOSiO2AgMnOTiO2Slag1HighAlheavyCa3.3643.2614.3838.36-0.63SlagAlowAlheavyCa-42.7126.2729.680.630.71SlagBLightCa-24.5134.8433.126.630.90SlagCNilCa-0.0537.7128.5333.170.54為了與表1所示的夾雜成分相比較，還制備了合成渣樣，

6、即在標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下在1600c，在馬弗爐中通過(guò)稱量、均勻、溶解后進(jìn)行操作。測(cè)定了由A12Q-C,ZrO2-C和MgO-C勾成的中間包頭，其化學(xué)組成如表2所示。表2塞棒頭的化學(xué)成分（wt%RefractoryCF&O3SiO2Al2O3MgOCaOZrO2Al2O3-C16.577.84.90ZrO2-C18.4SiC9.171.10MgO-CLOI19.10.370.800.5078.090.87現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)過(guò)去常常用于研究法與耐材反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)環(huán)節(jié)，這一技術(shù)的具體細(xì)節(jié)已在之前的研究中介紹過(guò)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。（5-7）現(xiàn)場(chǎng)重力分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)將會(huì)在加熱階段后期得以顯示，并且能提供含碳

7、耐材的內(nèi)部性質(zhì)的信息，例如，重量虧損是由于碳的氧化反應(yīng)。從圓柱形耐材（。20,長(zhǎng)35-40mm重30-38g）中心鉆孔，在其頂部中心有一小孔，小孔中插入與其同軸的直徑為4mm勺鋁棒。通過(guò)在空氣中愈合和干燥一整夜，把樣品放在110c的空氣環(huán)境中進(jìn)一步干燥。大約含100g渣的鋁棒（。70長(zhǎng)50mrm,其謂的厚度大約為10mm鑰棒應(yīng)保持垂直方向，通過(guò)鉛錘使其誤差精確到0.1mm為防止耐材中碳的氧化，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用氧氣進(jìn)行保護(hù)，為更進(jìn)一步去除滲入爐內(nèi)的氧化性氣體，可以在鋁棒上放一個(gè)石墨蓋，其中心孔徑為40mm圖1實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)步驟如下：把鋁棒和耐材樣品放入爐內(nèi)高溫區(qū)域并保持樣品與渣表

8、面相距17mm從爐子頂部以1.5L/min吹入純量并從底部排出，與此同時(shí)將爐子以400C/h的速度一直加熱到1570C,測(cè)溫使用“B'型熱電偶并使其與石墨蓋上方相距在10mntZ內(nèi)（如圖1）;耐材樣品和熔融渣在實(shí)驗(yàn)溫度下平衡大約15min；然后，將鑰棒以0.1mm的速度慢慢提升直至謂與耐材接觸；在1至4小時(shí)測(cè)試之內(nèi)，從第二次重力平衡開(kāi)始記起，每下一次重力平衡之前記錄五次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，鑰地竭慢慢減少直到渣與耐材接觸停止并返回原來(lái)位置；在1570c到1200c問(wèn)，爐子以200C/h冷卻后以200C/h冷卻至室溫；將耐火材料與培竭取出爐子，將耐材樣品和渣樣通過(guò)XRF化學(xué)分析或SEM僉驗(yàn)。3

9、.結(jié)果3.1 加熱過(guò)程中的重量損失高溫下含碳耐材的質(zhì)量損失是由于內(nèi)部的碳氧化反應(yīng)，這已經(jīng)在高溫條件下通過(guò)重力研究測(cè)定（8-9）,其獲得的數(shù)據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)中也是可用的。同時(shí)利用一個(gè)空的鑰地竭和一個(gè)Al2O3-C樣（。20X28mm22.7g）進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)，其結(jié)果如圖2所示最初在接近1400c的高溫下重量損失不快，是0.3g/（min-m-nj）,在高于1400c時(shí)，重量損失嚴(yán)重增加一大約為5g/（min-m'n）,這是由于內(nèi)部的碳氧反應(yīng)造成的。在1570c時(shí)，可發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移其質(zhì)量損失速率大幅度降低，在2h后更慢。200-O口OJJrHEbdEol-020.022-0.4-06

10、sM7咤-t.600123567flTime,hr圖2加熱過(guò)程中A12Q-C耐材的質(zhì)量損失以及1570c空轉(zhuǎn)試驗(yàn)中觀察到的結(jié)果渣在高溫條件下也表現(xiàn)出重量損失，圖3(a)顯示了A12Q-C在所有測(cè)試中的結(jié)果，它是每單位表面積上的重量損失累積量的變化來(lái)繪制的。在圖3(b)中，不同的耐材與C在高損失溫作用下的重量損失是不同的，同樣可通過(guò)渣B得到這樣的結(jié)論。重量似乎很依賴與耐材的種類，且每種耐材在不同的溫度區(qū)間內(nèi)變化不同。在1400c以下,Al2C3-C和ZrO2-C兩種耐材重量損失較MgO-3,在更高溫度下,所有耐材重量損失都在大幅度增加，但ZrO2-C,MgO-C兩種耐材較AI2Q-C重量損失更為

11、嚴(yán)重。表3給出了所有觀察到的各種耐材在實(shí)驗(yàn)中重量損失及其實(shí)驗(yàn)溫度，保溫時(shí)間為10-15min。其中Zr6C耐材的速率最高，其次為MgO-CAI2Q-C的重量損失速率不足前兩者速率的三分之一。XJ-1TTSiflJ1>T2StagB)。02004006008001000120014001600Temperature,F-50一旨理350r30025C20Cr150IDO-50Q0500100015002000Temperature(bt圖3加熱過(guò)程中塞棒的重量損失表3測(cè)試溫度下各耐火材料的質(zhì)量損失速率(單位gm2/min)RunNoRefractorytypeSlagTemp,CRateT

12、1Al2O3-CSlag115704.57T2Al2O3-CSlagB15703.86T3Al2O3-CSlagC15704.17T4Al2O3-CSlagA16104.23T5Z6CSlagB157016.6T6Z6cSlagC157016.5T7MgO-CSlagB157014.6T8MgO-CSlagC157013.53.2 FeO的作用通過(guò)兩種渣和AI2O-C的反應(yīng)來(lái)研究FeO在渣中的含量不同和其所起的作用，渣1組成為(43CaO-14SiO-38Al2O-3.4FeOxwt%渣A為：(43CaO-26SiO2-30Al2Q-0.6MnOx)實(shí)驗(yàn)所用的渣1與前面的謂1稍有不同，它被用于

13、其它所有實(shí)驗(yàn)。渣1試驗(yàn)是在1570c下進(jìn)行4小時(shí)，并用Al2O-C的試樣，并且其中在Pt-10%Rh培竭中含有140g渣，沒(méi)有石墨蓋，渣1在現(xiàn)場(chǎng)重力條件下測(cè)的數(shù)據(jù)，其試樣通過(guò)試驗(yàn)并在SEMF觀察，如圖4所示，其實(shí)驗(yàn)前后的組成如表4所示。表4測(cè)試前后耐火材料和渣C的成分含量變化Slag1Fe2O3CaOSiO2Al2O3MnOTiO2Before3.3643.2214.3738.330.010.63After0.4542.7014.7039.450.010.61現(xiàn)場(chǎng)重力數(shù)據(jù)在圖4(a)中繪出，由于接觸期相互作用明顯的表明了其重量變化，其重量變化可建立在以下計(jì)算公式上W=W0,(1)其中W是表現(xiàn)重

14、量,W是沒(méi)有接觸前的自由懸掛試樣質(zhì)量(加上嵌進(jìn)去鋁地竭的質(zhì)量)。八打的正負(fù)表明質(zhì)量的增加或者減少，它是以未參加反應(yīng)前為參考對(duì)象的，W的變化與渣一耐材反應(yīng)聯(lián)系密切，這些因素包括：濕度、渣的滲透性、耐材溶解性、反應(yīng)釋放氣泡等。圖4(a)現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線，(c)測(cè)試后樣品。(c)耐火材料Al2O-C和渣1在1570c高溫下經(jīng)過(guò)4小時(shí)測(cè)試后的熱便面的SEMS現(xiàn)場(chǎng)重力數(shù)據(jù)圖4（a）表明了A12Q-C與法的激烈反應(yīng)，特別是通過(guò)法中FeO與碳的反應(yīng)FeCUg）+C=Fqd+C（g）反應(yīng)在接觸時(shí)就開(kāi)始發(fā)生，生成的氣泡將液態(tài)法從試樣表面帶走，從而引起進(jìn)一步重量損失，直到生成大量氣泡并溢出才停止。在耐材和渣又一次

15、接觸時(shí)氣泡的破裂引起非重力曲線的變化，在試樣底部邊緣溢出直徑大小5mm-10m附著著鐵滴和試樣的氣泡，（如圖4b）所示，實(shí)驗(yàn)完后又脫落，氣泡的破裂加快了試樣底部邊緣的磨損?，F(xiàn)場(chǎng)重力曲線表明反應(yīng)在接近4h時(shí)大幅降低甚至不再進(jìn)行，試樣在試驗(yàn)后損失重3g（除去鐵地和粘在試樣上的渣）,渣中FeO含量從開(kāi)始的3.4%下降到最后的0.4%（表4）,渣中三氧化二鋁也輕微增長(zhǎng)，這是由于耐火材料在渣中的損失和一小部分氧化鈣的減少。SEM險(xiǎn)測(cè)帶起表面渣層，但是很少的一部分滲入到耐火材料的基體之中。（如圖4（C）,總而言之，耐火材料侵蝕是由于交界面處碳的氧化。通過(guò)渣1和渣A的對(duì)比，渣A沒(méi)有氧化鐵。只有0.6%的氧化

16、鈕，由于渣有接近于1600c的高的液相線溫度，試驗(yàn)是在1610c下進(jìn)行的，這是因?yàn)闋t子的最大操作溫度是1650c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。012圖5（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后試樣；（c）耐火材料ALQ-C和A渣在高溫1610c下經(jīng)過(guò)1小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM®渣一耐火材料反應(yīng)是由于氧化鈕對(duì)碳的氧化（與氧化鐵相似）MnOslag）+C（s）=Mm）+COg）它與渣1相比，氧化鈕的含量更低，在早期反應(yīng)時(shí)將碳從表面去除，導(dǎo)致耐火材料通過(guò)渣時(shí)在溫度方面的增加。15分鐘以后，氣泡更加難以形成，可能是在表面由于形成了渣層(如圖5(C),這樣通過(guò)減少氣泡破裂將明顯降低其反應(yīng)速度。試驗(yàn)后試樣重

17、量的改變和渣成分的改變都很小，綜上所述，三氧化二鋁一碳耐火材料與渣A在1610c下作用與渣1比起來(lái)磨損要小，這說(shuō)明了FeO對(duì)碳反應(yīng)的臨界效應(yīng)，以及含碳中間包耐材的嚴(yán)重蝕損。3.3 A12Q-C耐材與渣B渣C的實(shí)驗(yàn)A12O-C耐材在1570c的溫度下與渣B(25CaO-35SiQ-33A12Q-6.6Mn。)渣C(38SiO2-29A12O-336MnO)反應(yīng)兩小時(shí)，其結(jié)果相應(yīng)的如圖6和圖7所示，與早期兩種耐材所測(cè)的重力數(shù)據(jù)是相似的，在三分鐘后有大量氣泡的生成。后期其與渣C的反應(yīng)較多并在其表面形成薄渣層，如圖7(a)所示，渣組成的變化相對(duì)較少?？偟膩?lái)說(shuō)，渣B對(duì)Al2Q-C耐材的影響較渣C大一些。

18、通過(guò)與渣B反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)實(shí)測(cè)其再生能力，在耐材與法的接觸面上培竭耐材很緩慢的碳年，如陽(yáng)6(a)所示，當(dāng)破期上升到起始位置時(shí),接觸再次建立，平衡數(shù)據(jù)再次如圖6那樣回到從前結(jié)果表明現(xiàn)對(duì)為曲線無(wú)嚴(yán)渺檢測(cè)也在其它實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行匚Roomtemp-6聯(lián)系時(shí)間.小時(shí)(ip-%(1片國(guó)主力行場(chǎng)曲線；(tj：北試后把品；(匕)耐火材料婭Q3-C胤匚M在宣源15KT匚下運(yùn)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的存表面5EM圖圖6(a)現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；(b)測(cè)試后樣品；(c)耐火材料Al2O-C和渣B在高溫1570c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM圖圖7（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后樣品；（c）耐火材料ALQ-C和C渣在高溫15

19、70c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM3.4 ZrO2-C耐材與渣B和渣C的實(shí)驗(yàn)ZrO2-C耐材與渣B在1570c下進(jìn)行兩小時(shí)，謂C更多的與ZrO2-C耐材在MnO含量較高的情況下進(jìn)行，并在其表面形成薄渣層（如圖9（c）,30分鐘后與渣B的反應(yīng)幾乎停止，測(cè)試中兩種法的組成基本相似，只是與渣C的反應(yīng)稍微增加，但并沒(méi)有增加它的磨損，綜上所述，渣對(duì)ZrQ-C表面的侵蝕并不嚴(yán)重。ZrO2-C的性能以及試樣的重量損失已成為一個(gè)問(wèn)題，與渣B反應(yīng)中，30分鐘后，重量損失重新開(kāi)始，而這時(shí)反應(yīng)基本停止（如圖8）,耐材與謂的接觸終止后重量損失仍以以前的速率相同（如圖8（a）和（b）,其中明顯的質(zhì)量損失是由于和耐材

20、中碳反應(yīng)的結(jié)果，這些也可能影響到中間包的操作。竦系rh司，小時(shí)圖8（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后樣品；（c）耐火材料ZrO2-C和B渣在高溫1570c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM圖森落時(shí)尚,小時(shí)加N圖9（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后樣品；（c）耐火材料ZrO2-C和C渣在高溫1570c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM圖3.5 MgO-C與潘RC的試驗(yàn)MgO-（耐火材料和渣B謂C間的相互反應(yīng)在1570c下進(jìn)行2h,結(jié)果在圖10和圖11中顯示。MgO-Cfi火材料被淹C所侵蝕，因?yàn)樵跍y(cè)試期間可增強(qiáng)反應(yīng)，正如圖11（a）所示，電子顯微鏡檢查鋼水表面顯示不僅有C和MgO句反應(yīng)產(chǎn)生的金屬

21、液滴，而且在MgOft粒表面有法的侵蝕。類似的化學(xué)侵蝕與渣B也會(huì)發(fā)生（圖10）,但是反應(yīng)限度很小，因?yàn)镸n*量低，和渣B間的反應(yīng)在后期會(huì)衰減，這是由于在渣B表面形成了大量的反應(yīng)產(chǎn)物。圖10（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后樣品；（c）耐火材料MgO-CnB渣在高溫1570c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM圖圖11（a）現(xiàn)場(chǎng)重力分析曲線；（b）測(cè)試后樣品；（c）耐火材料MgO?？贑渣在高溫1570c下經(jīng)過(guò)2小時(shí)測(cè)試后的熱表面SEM圖實(shí)驗(yàn)中試樣在高溫區(qū)域表面的成像表明了其內(nèi)部顆粒與Al2。在渣中形成MgOAI2Q尖晶石相,這個(gè)反應(yīng)可能會(huì)引起破裂，可能是由于體積膨脹引起的。具內(nèi)部顆粒將新的碳暴露并

22、隨后氧化，而這時(shí)將發(fā)生進(jìn)一步侵蝕其內(nèi)部顆粒的反應(yīng)，這兩步使得耐材嚴(yán)重的損壞。圖12耐火材料MgO-C熔渣C在1570c高溫下2小時(shí)測(cè)試后熱表面的SEM/ED凱素圖。試樣與渣B的反應(yīng)重量損失為2克，與謂C反應(yīng)的重量損失為4克（不包括渣中粘附的和修正體積膨脹所帶進(jìn)的），試驗(yàn)后，渣的組成如表5所示，其表明MnO勺下降時(shí)由于和碳的反應(yīng)造成的，而大量MgO勺增加是由于耐材也進(jìn)入了渣中。表5測(cè)試后耐火材料MgO-C分別和渣B、¥C的成分變化SlagCaOSiOAlOMnOTiOMgOSumBBefore24.234.432.76.550.8870.01798.8After24.433.732.7

23、4.650.8043.1599.4CBefore0.0537.428.332.90.5390.00999.3After0.07836.128.130.50.5354.1999.4兩個(gè)反應(yīng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)表明“失重”的逐漸減少的潛在原因，它與ZrO2-C相似，這將在以后做進(jìn)一步討論。4 .討論鋼水以較高的速度流入中間包塞棒和SEN入口之間的空隙之中，在塞棒和鋼液之間發(fā)生物理接觸，這些接觸很可能發(fā)生甚至無(wú)法避免，根據(jù)目前的研究和實(shí)際生產(chǎn)，塞棒耐火材料外表很可能受到化學(xué)侵蝕的影響，這些侵蝕來(lái)自液體夾雜和塞棒頭耐火材料的破裂，破裂是因?yàn)樘佳趸镩g的相互反應(yīng)。止匕外，塞棒耐材和鋼液?jiǎn)柶渌赡馨l(fā)生的反應(yīng)也可能是

24、塞棒侵蝕的原因，但不在我們本次研究范圍內(nèi)鋼液夾雜很可能會(huì)侵蝕碳質(zhì)耐材和化學(xué)侵蝕氧化亞鐵對(duì)碳氧化物有決定性作用，幾種耐火材料如表4所示，相比而言，在MnO查中碳氧化物發(fā)生反應(yīng)速率會(huì)比較低，活度比較小，F(xiàn)eO和MnOf碳反應(yīng)之間有不同的活度，主要因?yàn)榉系幕瘜W(xué)反應(yīng)的放熱不同。具有低氧化性的MnOS與碳發(fā)生的反應(yīng)對(duì)塞棒表面影響有限，是謂侵蝕耐材的外在因素，而真正的原因在于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)其影響。耐火材箱IE粒噎陣(FeO)+C=(Fe+CO(gjT(MnO)+C=(Mn+CO(g>T一氧化破氣泡液體內(nèi)容蝴圖13圖示說(shuō)明熔渣耐火材料在熱表面的反應(yīng)正如圖13所示，表面脫碳后，裸露的氧化物如果沒(méi)有被淹侵

25、蝕和脫除，那么想要進(jìn)一步脫碳將會(huì)很困難，后面碳很可能反應(yīng)，因?yàn)?）劇烈的反應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌2）渣的過(guò)濕將會(huì)導(dǎo)致渣和碳層連接在一起3）反應(yīng)通過(guò)用氣袋里的氣體（eg.CQ的還原C+CO=2CO發(fā)生在碳表面；CO+（MnO）=CGMn在謂的表面）盡管后面二者可能不屬于此范疇，從現(xiàn)階段的工作實(shí)踐中可能看出（2）和（3）對(duì)其產(chǎn)生主要影響除此之外，影響有限，甚至在富含MnO勺渣中（渣C,表7和表9）情況是這樣的，如果謂侵蝕裸露氧化物并且從表面去除會(huì)受到不同的撞擊，然后碳會(huì)在后面發(fā)生的反應(yīng)中得到彌補(bǔ)，這在渣C和MgO-C質(zhì)耐材的反應(yīng)中會(huì)很清楚的表示。在那里灣的化學(xué)侵蝕很小，碳的反應(yīng)和表面侵蝕會(huì)同時(shí)和交替

26、發(fā)生。眾所周知，重量的損失是因?yàn)樘佳趸镏g的高溫反應(yīng)，氧化性耐火材料和石墨之間的反應(yīng)可以通過(guò)廣泛的研究。C和MgCg生反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)的Mg和CO因此，氧化鋁和C之間的反應(yīng)很可能來(lái)自鋁氧化物和穩(wěn)定的鋁氧化物，相對(duì)而言，還有一部分重量損失是因?yàn)樘己蚙rO2之間發(fā)生的微小的反應(yīng)，然而，結(jié)化物是一個(gè)不容忽視的原因，重量損失很重要的一個(gè)原因是因?yàn)槟筒闹泻蠸iCo在氧化物和碳基之間發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生在接口處，它將會(huì)引起耐材的提前破裂，例如強(qiáng)度失效，將會(huì)對(duì)塞棒作用產(chǎn)生不利的影響，ZrO-C耐材的碳氧化物問(wèn)發(fā)生反應(yīng)的速率很高，盡管它有很好的抵抗法侵蝕的能力，耐火材料的作用在試驗(yàn)中很差，表明碳氧化物間的反應(yīng)是一

27、個(gè)決定塞棒作用的重要原因。MgO-C質(zhì)耐材也有很大的重量損失，因?yàn)樘?碳間的反應(yīng)，結(jié)合碳基和方鎂石顆粒的共同侵蝕，在3種塞棒中是最差的，相比而言，A12O-C塞棒具有很好的抵抗渣侵蝕的能力且對(duì)降低碳氧化物反應(yīng)速率有很好的作用。5.結(jié)論利用現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)在1570c1610C的氧氣氣氛下進(jìn)行中間包塞棒三種耐材測(cè)試，結(jié)果如下；(1) 含碳的中間包塞棒耐材液態(tài)夾雜對(duì)其磨損比較嚴(yán)重，它是通過(guò)碳的氧化和對(duì)耐材顆粒的侵蝕所造成的，夾雜中的FeO對(duì)碳的氧化所造成的磨損有至關(guān)重要的影響。(2) 在夾雜中由于MnO造成碳的氧化也是存在的，但其速率比較低，碳與MnO勺反應(yīng)對(duì)Zr-O2和A12C3-C中間包塞的耐

28、材磨損并不嚴(yán)重，但是對(duì)于MgO-Ofl材，由于夾雜物中A12O的顯著侵蝕，其蝕損嚴(yán)重。(3) 在煉鋼溫度下的耐材中的碳的氧化而引起的質(zhì)量損失是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。ZrO-C和MgO-C的中間包塞棒較A12O-C耐材的重量損失速率更快一些。(A12Q-C的質(zhì)量損失速率是其它兩個(gè)的1/3)0(4) 由于未進(jìn)行鈣處理，MgO-C塞棒耐材在一定化學(xué)組分的夾雜中性能一般，由于A12O-C塞棒耐材與碳相對(duì)較少的內(nèi)部碳反應(yīng)，以及對(duì)含MnOR雜較好的抵抗性，具侵蝕不嚴(yán)重。(5) 現(xiàn)場(chǎng)重力分析技術(shù)在研究謂與含碳耐材的動(dòng)態(tài)相互作用，以及耐火材料侵蝕機(jī)理方面非常實(shí)用。鳴謝非常感謝Onestee1(以前做過(guò)BH所口BHP

29、stee1研究)和CSIROMnera1s。同時(shí)感謝Onestee1Whya11a的TimHo1t、Pau1Whitehouse和研究BHFStee1耐材的JariFe1tonen的有價(jià)值討論和對(duì)工作的支持與貢獻(xiàn)。引用1) R.J.Fruehan:Meta11.Trans.B,28(1997),743.2) Y.Fukuda,Y.UeshimaandS.Mizoguchi:ISIJInt.,32(1992),164.3) R.R.Madda1ena,R.B.RastogiandA.W.Cramb:IronStee1maker,(2000),Dec.,71.4) C.Gar1ick,M.Grif?ths,F.WhitehouseandC.Gore:TheSixthInt.Conf.onMo1tenS1ags,F1uxesandSa1ts,Roya1InstituteofTechno1ogyandHe1sinkiUniversityofTechno1ogy,Stockho1mHe1sinki,CDROM,(2000).5) D.Xie,T.TranandS.Jahanshahi:TheSixthInt.Conf.onMoltenSlags,FluxesandSalts,Royal