含鈦熔渣中的鈦以多種形態(tài)存在,。TiO2在還原過程中可以生成Ti2O3,、Ti3O5、TiO,、TiC,、TiN及固溶體Ti（C、N）和Ti（N,、C）。隨著渣中TiC,、TiN的增加,，熔渣的粘度呈指數(shù)函數(shù)上升,。含鈦熔渣具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，對耐火材料的作用規(guī)律也不同于普通高溫冶金熔渣,。有含鈦熔渣的研究很多,，但對含鈦熔渣與鎂碳質(zhì)耐火材料間的相互作用研究很少。
實驗用熔渣以攀枝花鋼鐵公司和重慶鋼鐵公司高爐現(xiàn)場渣加少量化學(xué)試劑配制,，并熔煉成3~5mm的渣粒待用,。渣的化學(xué)組成見表1.
耐火材料采用河南某公司生產(chǎn)加工得到復(fù)合試驗要求的柱狀試樣，將表面磨平后測定其尺寸,。耐火材料試樣的化學(xué)組成及物理性能指標(biāo)見表2
侵蝕實驗采用靜態(tài)浸漬法和動態(tài)浸漬法兩種,。靜態(tài)浸漬法：測量試樣尺寸，配置實驗用渣,。把盛有渣的坩堝放入爐內(nèi),，待爐溫升到實驗溫度且渣粒完全熔化后，把試樣按設(shè)計深度浸入熔渣內(nèi)并開始計時,。實驗結(jié)束后迅速取出試樣并去掉其表面的殘渣,，冷卻后測定侵蝕層厚度（mm），計算出試樣侵蝕部分面積,，作為測定侵蝕層厚度（mm）,，計算出試樣侵蝕部分面積，作為侵蝕速率（mm2·min-1）,。然后,，從試樣不同部位取樣進(jìn)行觀察和分析。
熔渣中TiO2含量對侵蝕速率的影響,。無論是在靜態(tài)還是動態(tài)條件下,，試樣的侵蝕速率都隨渣中TiO2含量的增加而增大。但是,，當(dāng)TiO2含量超過21.97達(dá)到30%時,，侵蝕速率有所下降。
當(dāng)熔渣中TiO2含量增加,，渣的氧化能力增強(qiáng)耐火材料的脫碳反應(yīng)速度提高,，侵蝕速率增大。同時,，脫碳后耐火材料的孔隙增加,，這又進(jìn)一步加速了耐火材料的侵蝕。
當(dāng)TiO2含量達(dá)到30%左右時,，由于熔渣中TiO2含量過高時,，熔渣的熔化性溫度升高，熔渣變稠,。熔渣粘度提高的根本原因是TiO2在還原過程中產(chǎn)生一系列低價鈦氧化物及TiC,、TiN及它們的固溶體Ti（C,，N）和Ti（N、C）,。鈦氧化物還原度增加,，熔渣的粘度呈近似指數(shù)函數(shù)急劇升高。
動態(tài)浸漬時,，耐火材料的侵蝕速率比靜態(tài)浸漬時高20%~30%,。這是因為動態(tài)浸漬時耐火材料表面渣膜的流動和更新加速，從而加快了熔渣與耐火材料的化學(xué)反應(yīng),，使耐火材料的侵蝕加重,。
侵蝕后的試樣可以分為中心層、過渡層和變質(zhì)層,，其中變質(zhì)層反應(yīng)了耐火材料被熔渣侵蝕的程度和狀況,。可以看出變質(zhì)層中出現(xiàn)了少量金屬鐵,、大量的渣相氧化物組分和TiC,。這說明，渣相已侵入試樣內(nèi)部并且產(chǎn)生了侵蝕反應(yīng),。碳氧化形成的新的孔隙或缺陷進(jìn)一步加大了熔渣氧化物和反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散通道,，加速了熔渣的侵入和對耐火材料的侵蝕，最終破壞耐火材料的結(jié)構(gòu)和組織,，形成變質(zhì)層而使耐火材料損毀,。可以看出：中心部位的脫碳量較小,，石墨碳較均勻地分布在MgO基質(zhì)中,，但由于高溫作用，耐火材料機(jī)構(gòu)受到一定成都的破壞,，顆粒變得粗大一些：過渡層脫碳程度增大,，碳含量相比中心部位燒，而且分布不均勻：變質(zhì)層,，由于容站滲入和反應(yīng),，碳大部分已被氧化，并形成了多種新物相,。由此可見,，侵蝕后試樣的碳含量是按中心→過渡層→變質(zhì)層的順序逐漸減少的，反應(yīng)出脫碳反應(yīng)在耐火材料侵蝕過程中的重要作用,。在熔渣中侵蝕后變質(zhì)層分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),，產(chǎn)生新的物相中，高熔點(diǎn)相有TiC（3020℃）、CaO·TiO2（1970℃）和MgAL2O4（2125℃）,，熔點(diǎn)較低的有FeO·SiO2（1205℃）和Fe3C（1227℃）
耐火材料侵蝕反應(yīng)主要在渣和耐火材料界面進(jìn)行,，高熔點(diǎn)物形成后,，會大大降低耐火材料表面渣膜的流動性和物質(zhì)的擴(kuò)散能力,，因此能降低熔渣對耐火材料的侵蝕速度。但由于高熔點(diǎn)物相與原物相在膨脹系數(shù)上存在差異,，溫度變化時會產(chǎn)生熱應(yīng)力,，破壞耐火材料的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)。低熔點(diǎn)的物相將熔入渣相,，使耐火材料內(nèi)部形成更多的通道,，并使原有通道相互貫通，這反過來又使渣相的侵入更加嚴(yán)重,。
結(jié)語：鎂碳質(zhì)耐火材料在含鈦渣中的侵蝕受熔渣中TiO2含量的影響十分明顯,。當(dāng)熔渣中TiO2含量為2.4%~21.97%時，隨著渣中TiO2含量的增加,，耐火材料的侵蝕速率增大：當(dāng)TiO2含量超過30%時,，由于TiC、CaO·TiO2等高熔點(diǎn)物相的形成,，熔渣變稠,，物質(zhì)擴(kuò)散速度降低，耐火材料的侵蝕速率降低,。
鎂碳質(zhì)耐火材料在含鈦熔渣中的侵蝕機(jī)理可表述為,；熔渣與耐火材料接觸并發(fā)生作用，熔渣中TiO2,、FeO等氧化物使耐火材料氧化脫碳并且形成低熔物：脫碳及低熔物的熔出使耐火材料孔隙和通道增多,，這反過來又使熔渣滲入耐火材料內(nèi)部的速度加快，加速了對耐火材料的侵蝕,，造成耐火材料組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而損毀,。