碱性中间包涂料使用实例及脱隣效果

　　碱性中间包涂料是目前使用广的碱性不定形耐火材料。中间包是钢水连铸前后一个盛钢水的容器。因而中间包包衬对于保证钢水的质量有重要意义。我们曾在某大型钢厂中的60 t中间包上进行MgO质与MgO-CaO质中间包涂料的对比试验。用w( CaO)含量(质量分数)分别为2%与30%的MgO-CaO质涂料在60 t中间包上进行了13次试验。平均使用的次数达到12炉次，渣线侵蚀速度为1.23 mm/炉。为了了解中间包涂料与钢水之间的相互反应及脱磷作用。对使用前后与铁水接触的包壁反应层的化学成分、相成分进行了研究。两种涂料使用前及使用后的化学成分见表1及表2。表中列出了使用前后包衬中磷含量的变化。表1所列的涂料实际上是氧化镁质涂料，其中的CaO是从镁砂原料中带入的。

　　表1 MgO质中间包原始成分与使用后反应层的成分(%)

　　MgO质中间包原始成分与使用后反应层的成分(%)

　　表2 MgO-CaO质中间包涂料及使用后反应层涂料的化学成分(%)

　　MgO-CaO质中间包涂料及使用后反应层涂料的化学成分(%)

　　对比表1与表2可以发现：使用后两种涂料中的SiO2、Al2O3与Fe2O3的CaO含量都提高，它们主要来自中间包覆盖剂及钢水中的夹杂物。XRD及DAS分析表明，在这些侵蚀层中出现了镁铝尖晶石、硅酸钙、2CaO·Al2O3·SiO2、CaO·MgO·SiO2等矿物。它们大部分是在冷却过程中由液相中结晶出来的。

　　对比表1与表2还可以发现：使用前后耐火涂料中磷含量的变化情况不同。对于MgO质涂料，使用后侵蚀层中的磷含量低于其原始磷含量;而对于 MgO-CaO质涂料，侵蚀层中的磷含量却高于其原始磷含量。涂料中的原始磷含量是由于涂料中加入了少量磷酸盐为结合剂或添加剂带入的。以上的结果说明：在使用MgO质涂料时，原存在于涂料中的磷可能会进入钢水中;而使用MgO-CaO涂料时，它可能吸收钢水中的磷。在5.2节的讨论中，我们已看到，在炼钢温度下铁水与Mg3P2O8的平衡磷含量比铁水与Ca4P2O9的平衡磷含量高4个数量级。在使用MgO质中间包涂料的情况下当钢中实际磷含量小于其Mg3P2O8的平衡磷含量时，由结合剂带入耐火衬中的磷可能溶入到钢水中。在使用MgO-CaO质涂料时，由于Ca4P2O9与熔钢的平衡磷含量极低，很难出现刚水中的实际磷含量低于其于Ca4P2O9平衡磷含量的情况。相反，容易出现刚水中磷含量高于其与Ca4P2O9平衡磷含量的情况。

　　这时，MgO-CaO质涂料起到对钢水脱磷的作用。由此可见，当碱性涂料中CaO含量较低时，不宜应用磷酸盐类结合剂。而应用Ca0 含量高的涂料时，磷酸盐结合剂不会对钢水产生磷污染。