夹渣对中间包塞棒耐火材料的蚀损神翻译.doc

夹渣对中间包塞棒耐火材料的蚀损 钢水中的液态夹杂对中间包塞棒顶部耐火材料的影响很大，在本次研究中，对钢坯生产中加渣对中间包塞棒耐火材料的侵蚀磨损进行了讨论。 利用现场重力分析技术，在1570℃至1600℃的氩气气氛中，测定了1～4小时之间夹渣（SiO2-Al2O3-CaO-MnO-FeO）对三种塞棒顶部耐火材料，即Al2O3-C, ZrO2-C和 MgO-C的影响。通过现场重力数据，同时结合测试后试样的检验，可以为渣—耐材交互作用的动态过程以及耐火材料的损蚀机理提供有价值的观点。 实验表明三种耐火材料性能明显不同，其性能主要是由对液态夹杂化学侵蚀的抗力和内部碳氧化反应的程度来决定。夹杂中的FeO对耐火材料中的碳氧化物有明显作用，从而导致剧烈反应和严重磨损。夹杂中MnO同样也与碳发生反应，但反应程度小，对耐火材料的严重磨损只发生在耐火材料的颗粒上。 而由于内部碳氧化反应造成的失重则是较为重要的一个问题。在耐火材料测试中，MgO-C效果最差，是因为碳与MgO颗粒内部都受到夹杂物严重侵蚀，重量损失则是由于内部碳的反应。当MnO含量上升到33wt%时，ZrO2则表现出对化学侵蚀的抵抗力，但是由于碳的反应造成了质量的严重损失；Al2O3-C在测试中表现最佳，对夹渣的磨损和内部碳反应都具有抵抗性。这一结论在现有的经验和观察中得到广泛的共识。 关键词 中间包塞，耐材磨损，液态夹杂，连续铸钢。 前言 在连铸过程中，中间包操作时由于固态夹杂沉积而使水口堵塞已经成为一个大家广泛研究的课题，1-3）相比之下，关于中间包塞棒或侵入式水口与液态夹杂相互作用而引起的耐火材料损蚀研究甚少。 中间包塞头侵蚀发生在设备更新过渡期间，4）在这个过渡期，需要为新安装的钢包冶金炉设计新的二次精炼工艺。特别是通过残留铝控制游离氧和钙处理来掌握夹杂的组分，并以此给于更稳定的连铸操作环境。在此期间，二次处理以及夹杂对塞头性能的影响变得明显。有些情况下，观察到中间包用MgO-C塞头严重损蚀会导致操作程序的错乱，同样的，其它塞头耐材也进行过测试。通过本次实验测定，是为了研究钢中夹杂物成分对中间包塞头损蚀作用的反应机制。 三种中间包塞头耐材Al2O3-C, ZrO2–C, MgO-C与SiO2–Al2O3–CaO–MnO–FeO夹进行了测试，此测试是利用现场重力分析技术在1570℃～1610℃的氩气气氛中下进行了1至4小时，主要研究了耐火材料的性能、化学性质的影响及耐火材料损蚀的机理。 实验 通过不同处理方法组成的夹杂组分被用于二次精炼操作。4）其中的夹杂物组成如表1所示，这些夹杂组成是通过SEM/EDS分析仪在低碳情况下确定出来的。在中间包冶金过程中不同的操作并且由此导致的夹杂物组成变化是明显的。渣1与渣A对应的处理是深度的钙处理工艺，故其夹杂相中的MnO含量降至很低的量；而渣1又由于在钙处理前，钢液中存在有残氧，故其对应的低的游离氧含量，相对于渣A其夹杂相中Al2O3含量较高。渣B采用低钙处理，与渣1和渣A相比它的CaO含量较低，MnO含量较高，渣C则是未经钙处理的平均夹杂物组分。 表1 夹渣的化学成分（wt%） LnclusionLadle TreatmentFe2O3CaOSiO2Al2O3MnOTiO2Slag 1High[Al]heavy Ca3.3643.2614.3838.36-0.63Slag Alow[Al]heavy Ca-42.7126.2729.680.630.71Slag BLight Ca-24.5134.8433.126.630.90Slag CNil Ca-0.0537.7128.5333.170.54 为了与表1所示的夹杂成分相比较，还制备了合成渣样，即在标准大气情况下在1600℃，在马弗炉中通过称量、均匀、溶解后进行操作。测定了由Al2O3-C, ZrO2-C和MgO-C构成的中间包头，其化学组成如表2所示。 表2 塞棒头的化学成分（wt%） RefractoryCFe2O3SiO2Al2O3MgOCaOZrO2Al2O3-C16.577.84.90ZrO2–C18.4SiC9.171.10MgO-CLOI19.10.370.800.5078.090.87现场重力分析技术过去常常用于研究渣与耐材反应的动力学环节，这一技术的具体细节已在之前的研究中介绍过，其实验装置如图1。（5-7）现场重力分析实验的数据将会在加热阶段后期得以显示，并且能提供含碳耐材的内部性质的信息，例如，重量亏损是由于碳的氧化反应。 从圆柱形耐材（￠20，长35