鎂質(zhì)耐火材料是煉鋼爐的主要爐襯材料。煉鋼爐襯的損毀是多種因素作用的
結(jié)果。它包括:爐渣對(duì)爐襯的化學(xué)侵蝕;爐渣、鋼水及氣體對(duì)爐襯的機(jī)械沖
刷;間歇操作時(shí)爐襯表層溫度劇變伴隨的結(jié)構(gòu)性剝落等。爐渣化學(xué)侵蝕加劇爐襯
的沖刷磨損和熱沖擊剝離,是爐襯損毀的基本原因。爐渣化學(xué)侵蝕包括爐襯溶于
渣中和渣滲入爐襯形成變質(zhì)層等兩個(gè)方面。隨著含碳鎂質(zhì)耐火材料的改進(jìn),如鎂
碳磚的應(yīng)用等,爐渣嚴(yán)重滲入引起爐襯結(jié)構(gòu)性剝落的問(wèn)題已基本解決。人們開(kāi)始
探討涉及耐火材料化學(xué)本質(zhì)的耐火顆粒渣蝕現(xiàn)象與機(jī)理。由于渣與耐火材料
為復(fù)雜體系,隨著二者及其作用條件的不同,耐火材料化學(xué)侵蝕的表現(xiàn)形式明顯
不同
一般情況下,在硅酸鹽熔體中加入電荷數(shù)高、離子半徑小的鐵或錳離子可改
善熔體對(duì)固體氧化物的潤(rùn)濕,即降低熔體與固體的界面能,這有利于降低平
衡時(shí)的兩面角。此外,方鎂石對(duì)鐵和錳元素有很高的固溶度,多晶固溶體普遍存
在晶界溶質(zhì)偏聚現(xiàn)象。與晶內(nèi)溶解相比,隨晶界溶解進(jìn)入熔體的鎂離子數(shù)量較
少,因而邊界層擴(kuò)散對(duì)晶界溶解速度的制約程度較低,在動(dòng)力學(xué)上有利于晶界的
優(yōu)先溶解。有研究表明,隨氧化鐵含量的增加,硅酸鹽熔體在方鎂石晶界上的兩
面角降低。綜合上述分析,可以推測(cè),LD爐渣中含較多數(shù)量的鐵和錳離子是
該渣強(qiáng)烈優(yōu)先侵蝕方鎂石晶界的根本原因。