采用均化礬土制備的鋁鎂澆注料在小型鋼包中的抗渣試驗,,驗證了在渣堿度系數(shù)高的情況下產(chǎn)生的渣蝕機制并分析出渣蝕過程的化學(xué)反應(yīng),。試驗用主要原料有均化礬土骨料(其主要物相為剛玉和鈦酸鋁)、棕剛玉細粉,、鎂砂細粉,、α—AL2O3微粉和SiO2微粉,試驗基礎(chǔ)配方為5~3,、3~1和≤1mm的均化礬土骨料分別為30%,、20%和20%,≤0.074mm的棕剛玉細粉為12%,,≤0.074mm的鎂砂細粉為10%,,≤2μm的α—AL2O3微粉為5%,≤0.088mm的SiO2微粉為3%,,外加0.2%的減水劑,。
將稱量好的物料加水4.6%攪拌均勻后,振動澆筑成型為40mmX40mmX160mm的長條試樣,,室溫氧化24h后脫模,經(jīng)110℃保溫24h烘干后待用,�,?乖囼灢捎脛討B(tài)感應(yīng)爐法,向坩堝爐中放入6Kg普通鋼,。先通電后加熱,,至鋼塊全部熔化后,加入269g鋼包渣,,溫度控制在1600℃,,待鋼包渣和鋼水完全熔融時開始計時0.5h后停爐,其中,,鋼包渣的化學(xué)組成為:CaO 44.75%,,F(xiàn)e2O3 29.08%,SiO2 10.51% ,,MgO 9.27%,,AL2O3 3.44%,MnO 2.40%,,TiO2 0.61%,。
根據(jù)高溫坩堝爐的熔融抗渣實驗結(jié)果可以歸納出熔渣和均化礬土基鋁鎂澆注料的反應(yīng)如下:熔渣中CaO與礬土骨料中AL2O3,發(fā)生反應(yīng),,在顆粒表面會生成一層CA6環(huán)帶,,反應(yīng)如式(1)。CA6的形成使耐火材料想熔渣中的溶解由直接溶解變?yōu)殚g接熔解,,提高了試樣的抗渣侵蝕性,,反應(yīng)如(2)式,。渣中的CaO和SiO2反應(yīng)生成CaO—AL2O3—SiO2系化合物(主要為CAS2或C2AS),而反應(yīng)層中溶解的AL2O3與熔渣中的CaO,、SiO2會在環(huán)帶外形成CaO—AL2O3—SiO2低熔點物,,反應(yīng)如(3)式。試樣基質(zhì)中AL2O3與MgO反應(yīng)生成“原位尖晶石”,,在渣與耐火材料接觸時,,方鎂石和鎂鋁尖晶石吸收渣中的FeO和MnO形成固溶體與復(fù)合尖晶石;反應(yīng)如(4)式和(5)式,。而基質(zhì)中AL2O3,,SiO2溶入渣中,與熔渣中的AL2O3,、CaO,、SiO2發(fā)生反應(yīng)(3)形成CaO—AL2O3—SiO2低熔點物,冷卻后CAS2或C2AS逐漸從渣層中結(jié)晶出來
結(jié)論:渣蝕后接近熱面附近的骨料周圍會發(fā)生較大的裂紋,,對試樣的抗渣性能產(chǎn)生不利的影響,。均化礬土基鋁鎂澆注料骨料和基質(zhì)與熔渣發(fā)生反應(yīng),均化礬土骨料表面剛玉,,CA6,,C2AS和CAS2共存,基質(zhì)與熔渣反應(yīng)的產(chǎn)物為復(fù)合尖晶石,、C2AS,、CAS2等。