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镁钙质耐火材料中CaO含量对其脱磷作用的影响

发布时间：2018/3/12 8:56:43 点击率：来源:艾米作者：荣盛耐材

　　用w(CaO)含量分别为25%、45%及55%的镁钙质材料做坩埚的内衬。该材料以氧化硅微粉为结合剂，w (SiO2)含量约为2.5% ，材料中未加任何含磷的减水剂。坩埚经110℃，24 h干燥后，在坩埚内放入100g左右配制好的含磷铁粉。铁粉的化学成分见表1。坩埚在埋炭条件下，1600℃处理30 min。测定处理后铁样中的磷含量。镁钙质耐火材料中CaO含量与铁样中磷含量的关系，如图1所示。由图1可见，在试验条件下，镁钙质材料中w(CaO)含量为25%时，铁样中的磷(质量分数)即可从0.1%大幅度下降至0.01%左右。随镁钙质材料中CaO含量的增加，处理后铁样中的磷含量的变化很小。表明当镁钙耐火材料中w( CaO)含量达到25%时，即可以获得较满意的脱磷作用。在后面讨论结合剂对镁钙质耐火浇注料脱磷作用影响一节中，我们将看到w(CaO)含量在8%左右，即可取得相当好的脱磷的效果。因此，并不一定窑追求很高的CaO含量。这一点对MgO-CaO质耐火材料的生产与储存非常重要。众所周知，镁钙质耐火材料中CaO含量愈高，防水化难度愈大。

　　表1 试验铁粉的组成(质量分数/%)

　　试验铁粉的组成(质量分数/%)

　　耐火材料中CaO/MgO与钢样中P含量的关系

　　图1 耐火材料中CaO/MgO与钢样中P含量的关系

　　从碱性耐火材料脱磷的机理分析中我们可以看到，对耐火材料从熔融钢铁中脱磷起关键作用的是高温下耐火材料中产生的液相及存在于熔融金属与耐火材料之间的液相隔离层。与渣脱磷的作用相似，Ca2+引入到耐火材料液相及隔离层中可以与PO3-4形成离子对Ca2+ -PO3-4，提高了PO3-4的稳定性，从而降低PO3-4的活度，提高磷在液相中的分配系数(式5-11)。当MgO-CaO耐火材料中w(CaO)含量达25%时，耐火材料液相中已有相当高的Ca2+含量。隔离层中也已有足够的Ca2+与PO3-4形成离子对，因为铁水中的磷含量不可能非常高。进一步提高镁钙耐火材料中 CaO的含量，即使可以增加液相及隔离层中Ca2+的含量，对其脱磷作用的促进作用的影响已不大了。此外，即使镁销耐火材料中 w(CaO)含量进一步提高，液相中的CaO含量也不一定有大幅度的提高。因为在MgO-CaO二元相图中，液相出现的温度为2370℃。液相的出现以及组成与杂质含量等因素有很大关系。

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