夏云進(jìn)，馬偉杰，李 杰，郭 鑫，李孝攀

(安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院，安徽馬鞍山243032)

低堿度轉(zhuǎn)爐渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕行為

夏云進(jìn)，馬偉杰，李 杰，郭 鑫，李孝攀

(安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院，安徽馬鞍山243032)

采用靜態(tài)坩堝法研究低堿度轉(zhuǎn)爐渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕行為，使用掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)等對(duì)侵蝕區(qū)域和爐渣的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征、分析。結(jié)果表明：高堿度終渣對(duì)鎂質(zhì)坩堝的侵蝕行為主要是爐渣滲透造成的固液界面處材料結(jié)構(gòu)性剝落；低堿度脫磷渣主要通過(guò)對(duì)坩堝孔隙進(jìn)行侵蝕溶解，造成坩堝界面顆?；⑷谌朐校划?dāng)渣中w(Fe2O3)≥20%時(shí)，坩堝界面生成低熔點(diǎn)富FeO固溶體，加速坩堝熔蝕；堿度和MgO含量的提高有助于緩解脫磷渣對(duì)坩堝的侵蝕程度。

低堿度轉(zhuǎn)爐渣；鎂質(zhì)耐火材料；侵蝕

鎂質(zhì)耐火材料是煉鋼轉(zhuǎn)爐的主要爐襯材料。煉鋼過(guò)程中，爐渣、鋼液與爐襯緊密接觸，爐渣對(duì)爐襯的侵蝕是爐襯損毀的重要原因[1]。爐渣的成分受多種因素影響，造渣料、鐵水成分、操作工藝和冶煉鋼種的不同使轉(zhuǎn)爐爐渣存在較大差異[2]。不同類(lèi)型的爐渣對(duì)耐火材料的侵蝕過(guò)程不盡相同，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究[3-7]，如許原等[3]對(duì)含鈦爐渣與鎂碳質(zhì)耐火材料的作用機(jī)理分析發(fā)現(xiàn)，渣中氧化物脫碳和爐渣對(duì)耐火材料的滲透是耐火材料蝕損的最主要原因；Hyungsic等[6]研究錳鐵礦渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕行為，結(jié)果表明MnO的加入加劇了爐渣對(duì)耐火材料的侵蝕程度。

近幾年，國(guó)內(nèi)部分鋼鐵企業(yè)為降低生產(chǎn)成本，開(kāi)始采用“少渣冶煉”高效煉鋼工藝[8-11]。該工藝主要利用低溫這一有利條件實(shí)現(xiàn)高效脫磷。然而，低溫下石灰、白云石等造渣劑溶解困難，特別是受環(huán)保的制約，助溶劑CaF2的加入受到限制，因此，與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐冶煉相比，采用少渣冶煉工藝進(jìn)行冶煉的前期爐渣堿度較低，約為1.5。目前關(guān)于少渣冶煉低堿度脫磷渣對(duì)轉(zhuǎn)爐爐襯侵蝕行為的研究報(bào)道較少，鑒于此，本文采用靜態(tài)坩堝法[12]研究低堿度轉(zhuǎn)爐渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料(高純氧化鎂坩堝)的侵蝕行為，以期為少渣冶煉工藝下的爐襯維護(hù)提供理論支持和技術(shù)參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

對(duì)實(shí)驗(yàn)渣設(shè)置3個(gè)變量因素，并分別設(shè)置4個(gè)水平：Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，15%，20%，25%；MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，6%，7%，8%；堿度R2為1.3，1.5，1.6，1.7。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)三因素四水平表格設(shè)計(jì)16組(1#～16#)實(shí)驗(yàn)和1組參照實(shí)驗(yàn)(終渣)。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果能準(zhǔn)確反映實(shí)際冶煉過(guò)程中耐火材料的侵蝕現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)所用的爐渣為某鋼鐵企業(yè)在進(jìn)行“雙渣”冶煉時(shí)的一倒脫磷渣。向部分渣中加入少量分析純?cè)噭?，?duì)爐渣成分進(jìn)行微調(diào)，使其符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，微調(diào)后的爐渣成分見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)容器采用專(zhuān)門(mén)定制的高純氧化鎂坩堝，w(MgO)＞98%。

表1 實(shí)驗(yàn)渣化學(xué)成分Tab.1 Chemical compositions of experimental slag

將取自現(xiàn)場(chǎng)的一倒脫磷渣破碎、粉磨至0.074 μm以下進(jìn)行X熒光光譜(XRF)分析，得其化學(xué)成分后，選取最接近目標(biāo)成份的爐渣，加入少量分析純?cè)噭?duì)其成份進(jìn)行微調(diào)，在瑪瑙研缽中研磨使其混勻充分。稱(chēng)量40 g混勻后的試樣裝入高純氧化鎂坩堝中，置入硅鉬棒電阻爐內(nèi)，以5℃·min-1的速率升溫至1 450℃并保溫30 min。然后將坩堝取出在室溫下冷卻，編號(hào)記錄。用切割機(jī)將坩堝沿截面切割，經(jīng)粗磨、細(xì)磨、拋光處理后放入超聲波清洗機(jī)中用無(wú)水乙醇清洗干凈，得到光滑、平整的表面。將試樣放在金相顯微鏡下對(duì)坩堝侵蝕界面進(jìn)行初步觀察，之后進(jìn)行噴金處理，使用掃描電子顯微鏡(SEM，JSM-6490LV)結(jié)合能譜分析(EDS)對(duì)試樣侵蝕區(qū)域進(jìn)行微觀觀察、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參照組試樣的侵蝕行為

圖1為參照組試樣侵蝕坩堝后的掃描電鏡圖像，表2為參照組電鏡圖像中各點(diǎn)能譜數(shù)據(jù)。從圖1可以看出，高堿度的轉(zhuǎn)爐終渣對(duì)氧化鎂坩堝侵蝕比較劇烈，坩堝界面不再完整，呈現(xiàn)坑洼不平的曲線，界面處的坩堝層已被爐渣滲透，兩者反應(yīng)使坩堝呈暗灰色。爐渣沿著坩堝縫隙進(jìn)入內(nèi)部對(duì)其進(jìn)一步侵蝕，縫隙內(nèi)的爐渣構(gòu)成基本與界面處一致。從圖1(a)可以看出，坩堝侵蝕區(qū)域附近的渣層主要有3種物相：暗灰色的A相、灰色顆粒狀或橢圓狀B相以及淺灰色基質(zhì)C相。

在轉(zhuǎn)爐爐渣中，鐵離子以Fe2+和Fe3+2種形式共存，兩者在冶煉過(guò)程中是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，w(Fe2+)/w(Fe3+)取決于冶煉條件，具體比值很難確定[4]。但是一般來(lái)說(shuō)，鐵離子在高溫爐渣中主要以Fe2+的形式存在[5]，因此以下討論中均默認(rèn)鐵離子為Fe2+。

圖1 參照組試樣侵蝕后坩堝界面SEM圖像Fig.1 SEM images of corroded crucible interface of reference group

表2 參照組試樣各點(diǎn)能譜分析數(shù)據(jù)(w/%)Tab.2 EDS analysis of reference group(w/%)

由表2能譜分析數(shù)據(jù)(點(diǎn)1，2)可知，A相為RO相，固溶有MgO，F(xiàn)eO，MnO和Cr2O3的(Mg，F(xiàn)e，Mn，Cr)O相，主要組成為MgO和FeO及少量MnO和Cr2O3。根據(jù)相關(guān)相圖[13]，MgO與FeO，MnO可以形成連續(xù)固溶體，在本實(shí)驗(yàn)條件下，坩堝中的方鎂石晶體可以固溶大量的Fe2+和Mn2+，隨著爐渣的融化，低熔點(diǎn)物質(zhì)(FeO，MnO)沿著方鎂石晶體缺陷進(jìn)入內(nèi)部與MgO反應(yīng)生成固溶體[14]，推測(cè)這是(Mg，F(xiàn)e)O相形成的主要原因。A相中w(FeO)=20%～25%，根據(jù)FeO-MgO二元相圖，MgO與FeO形成的固溶體MgO·FeO熔點(diǎn)較高，由于含少量Fe2O3，約在2 100℃才出現(xiàn)液相。根據(jù)MgO-MnO以及MgO-Cr2O3二元相圖，MgO中固溶少量Cr2O3，MnO，其熔點(diǎn)約在2 400℃以上。因此，(Mg，F(xiàn)e)O相為主晶相構(gòu)成的鎂質(zhì)耐火材料具有優(yōu)良的抗渣性能。

從圖1(a)可以看到，在固液界面附近的爐渣中有一些與坩堝邊界層顏色相近的暗灰色顆粒狀物相(點(diǎn)1)，其能譜數(shù)據(jù)與坩堝邊界層基本一致(都含較高含量的MgO)，因此認(rèn)為這些顆粒并不來(lái)自爐渣，而是因坩堝受侵蝕剝落進(jìn)入渣中。在低熔點(diǎn)物相向坩堝內(nèi)部滲透的過(guò)程中，固液界面的氧化鎂層晶體結(jié)構(gòu)受到破壞導(dǎo)致該區(qū)域變得疏松，另外新形成的高熔點(diǎn)固溶體與原物相的熱膨脹系數(shù)也不同[15]，因此溫度變化時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力也使界面更易損毀。從圖1(a)中可以看到，爐渣與坩堝界面層存在一些凹面，推斷這些凹坑是表面疏松的顆粒剝落溶解后形成的。由于隨坩堝縫隙流入的爐渣量較少，對(duì)內(nèi)部界面的影響較小，耐火層剝落很少，所以在該區(qū)域的爐渣中基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)A相。

由能譜分析數(shù)據(jù)和相關(guān)研究[16]推斷B相(點(diǎn)3)應(yīng)為固溶有P的2CaO·SiO2-3CaO·P2O5相，基質(zhì)相C(點(diǎn)4，5)主要為鐵酸二鈣(C2F)和少量R(Al，Mg，Mn，Ti，V)O相。從能譜分析數(shù)據(jù)中可以看到，侵入坩堝內(nèi)部的爐渣與未侵入的爐渣成分基本一致，但部分元素在坩堝內(nèi)部不同位置的含量有所不同。爐渣融化經(jīng)坩堝縫隙侵入內(nèi)部的過(guò)程中伴隨著與氧化鎂層進(jìn)行物質(zhì)交換，最初進(jìn)入內(nèi)部的爐渣向坩堝滲透的FeO，MnO較多，隨著時(shí)間的推移，氧化鎂層溶入的低熔點(diǎn)物質(zhì)越來(lái)越多，F(xiàn)e2+和Mn2+的滲透速率也隨之降低。另外沿固液界面垂直方向的氧化鎂層中FeO和MnO固溶程度也不同，越靠近界面越高，反之越低，導(dǎo)致縫隙內(nèi)不同位置的爐渣向坩堝滲透的物質(zhì)量不相等，由于坩堝縫隙狹窄，不利于組分?jǐn)U散，這是內(nèi)部爐渣元素含量不一致的主要原因。從圖1(b)可以看到，縫隙內(nèi)氧化鎂層表面也存在剝落熔蝕，在渣中沒(méi)有觀察到暗黑色物相，推測(cè)剝落的氧化鎂已與基質(zhì)發(fā)生反應(yīng)溶入渣中。

上述分析表明，轉(zhuǎn)爐冶煉后期高堿度爐渣對(duì)耐火材料的侵蝕行為主要是爐渣滲透造成的固液界面處材料結(jié)構(gòu)性剝落，少部分爐渣通過(guò)孔隙進(jìn)入耐火材料內(nèi)部進(jìn)行熔蝕。

2.2 實(shí)驗(yàn)組試樣的侵蝕行為

本文實(shí)驗(yàn)組數(shù)量較多，部分試樣結(jié)果相近，限于篇幅，選取具有代表性試樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。

圖2(a)，(b)分別為2#，5#試樣掃描電鏡圖像。從圖2中可以看到，低堿度脫磷渣的物相組成、固液界面侵蝕方式等與參照組差異較大。從固液界面附近的渣中可以觀察到，從坩堝上分離的(Mg，F(xiàn)e)O顆粒、坩堝侵蝕區(qū)域孔隙內(nèi)爐渣呈網(wǎng)狀分布，坩堝內(nèi)孔隙已貫通，表面的顆粒位置仍在坩堝區(qū)域，實(shí)際已經(jīng)從坩堝脫離。根據(jù)MgO在CaO-SiO2-FeO系中的溶解度曲線[17]，爐渣堿度越低，MgO溶解度越高，參照組爐渣(R2=3.5)中MgO的溶解度約為6%，而對(duì)于R2=1～2的爐渣中MgO的溶解度為10%～15%，兩者相差較大。因此，當(dāng)爐渣進(jìn)入坩堝內(nèi)部便開(kāi)始熔蝕孔隙內(nèi)壁，(Mg，F(xiàn)e)O相與爐渣基質(zhì)反應(yīng)并融入渣中。另外爐渣的黏度受堿度影響較大，堿度越低黏度越小，與參照組對(duì)比，低堿度爐渣在坩堝熔蝕后由于黏度小，MgO在渣中更易擴(kuò)散，這促進(jìn)了鋼渣對(duì)坩堝進(jìn)一步侵蝕。

圖2 2#，5#試樣SEM圖像Fig.2 SEM images of specimen 2#,5#

綜上所述，低堿度爐渣對(duì)鎂質(zhì)坩堝的侵蝕過(guò)程可以概括為：爐渣融化后，沿著孔隙進(jìn)入坩堝內(nèi)部；孔隙中的爐渣開(kāi)始熔蝕內(nèi)壁，孔隙逐漸擴(kuò)大；隨著熔蝕的進(jìn)行，各孔隙開(kāi)始連接貫通，坩堝顆粒與主體分離；最后由于爐渣的作用，坩堝顆粒逐漸擴(kuò)散到爐渣中，并繼續(xù)與爐渣反應(yīng)。整個(gè)熔蝕過(guò)程如圖3所示。

圖3 坩堝熔蝕過(guò)程Fig.3 Corrosion process of crucible

圖4 8#，10#試樣SEM圖像Fig.4 SEM images of specimen 8#,10#

圖4是8#，10#試樣掃描電鏡圖像。由圖4可以看出，坩堝層沒(méi)有出現(xiàn)蜂窩狀的侵蝕區(qū)域，界面附近的爐渣也沒(méi)有游離的坩堝顆粒。爐渣組分中w(Fe2O3)≥20%的試樣掃描圖基本與8#，10#試樣一致，如3#，4#，8#，9#，10#，14#等。從圖4還可以看到，固液界面處坩堝有條白色的亮帶，能譜分析顯示該處Fe元素含量高，折合成FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)，約為50%，而圖1(a)A相中FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%，兩者相差較大。根據(jù)FeO-MgO二元相圖[5]，F(xiàn)eO在FeO-MgO固溶體中含量越高，固溶體熔點(diǎn)越低，F(xiàn)eO固溶度為20%時(shí)熔點(diǎn)約為2 250℃，固溶度為50%時(shí)熔點(diǎn)降到了1 750℃。由此可以推測(cè)，雖然試樣3#，4#，8#，9#，10#，14#固液界面平整，但是由于坩堝融入了大量FeO形成富FeO固溶體導(dǎo)致熔點(diǎn)急劇降低，加快了爐渣溶解坩堝的速度，圖中的界面已不再是原本的坩堝界面，而是被爐渣熔蝕后的界面。圖5為9#試樣的金相顯微鏡圖像。從圖5中可以觀察到，固液界面呈波浪形，這是爐渣對(duì)坩堝各處溶解速度不一導(dǎo)致的，這也應(yīng)證了w(Fe2O3)≥20%的爐渣更易溶解坩堝。該溶解過(guò)程可以概括為：爐渣中Fe2+向MgO坩堝滲透→FeO與MgO形成低熔點(diǎn)固溶體(白色亮帶)→爐渣溶解FeO-MgO固溶體形成新的固液界面→Fe2+繼續(xù)向新的坩堝界面滲透?？梢园l(fā)現(xiàn)FeO在該過(guò)程中相當(dāng)于催化劑，先與MgO坩堝形成低熔點(diǎn)固溶體，這為坩堝溶解提供便利，隨著溶解的進(jìn)行又重新回到渣中。

值得注意的是，圖3的熔蝕過(guò)程在Fe2O3含量高的爐渣中也存在，但是由于Fe2O3含量高的爐渣對(duì)坩堝的溶解速度較快，界面附近觀察到的坩堝顆粒不多。圖6為10#試樣的金相顯微鏡圖像。由圖6可以看到，部分坩堝顆粒被溶解，靠近坩堝處有部分顆粒未溶解，形狀不規(guī)則。

圖5 9#試樣顯微鏡圖像Fig.5 Microgragh of specimen 9#

圖6 10#試樣顯微鏡圖像Fig.6 Microgragh of specimen 10#

如前所述，低堿度爐渣中MgO的溶解度較大，MgO含量的增加可以看成是向渣中主動(dòng)溶解MgO，從而使?fàn)t渣對(duì)坩堝的溶解能力降低，緩解侵蝕作用。本實(shí)驗(yàn)中設(shè)置爐渣MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，6%，7%和8%4個(gè)水平，距離爐渣飽和MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)還有較大差距，加上反應(yīng)時(shí)間短并不能使?fàn)t渣中MgO快速達(dá)到飽和狀態(tài)，故實(shí)驗(yàn)組中MgO含量對(duì)坩堝侵蝕程度的影響效果并不明顯。圖7為16#試樣的金相顯微鏡圖像，該試樣在所有實(shí)驗(yàn)組中堿度和MgO含量均最高。從圖7中可以看到，固液界面清晰且呈直線，界面附近的渣中物相形狀顏色與遠(yuǎn)離界面處一致，說(shuō)明爐渣對(duì)坩堝侵蝕較輕，坩堝中MgO融入渣中較少，并未產(chǎn)生MgO含量差導(dǎo)致界面處物相形狀不一致。因此認(rèn)為，爐渣中堿度和MgO含量的提高有助于緩解爐渣對(duì)坩堝的侵蝕。

圖7 16#試樣顯微鏡圖像Fig.7 Microgragh of specimen 16#

綜上所述，對(duì)于低堿度爐渣，爐渣對(duì)坩堝產(chǎn)生侵蝕主要是由于爐渣有較高的MgO溶解度，融化后的爐渣快速侵入坩堝孔隙并對(duì)其產(chǎn)生較大的侵蝕，使坩堝顆粒從本體分離進(jìn)入渣中；對(duì)于w(Fe2O3)≥20%的爐渣，界面生成的低熔點(diǎn)富FeO固溶體(方鎂石相)為坩堝的溶解提供了途徑，加快了坩堝的溶解速度；爐渣堿度和MgO含量的提高有助于緩解爐渣對(duì)坩堝侵蝕程度。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)少渣冶煉工藝下不同成分的爐渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕行為進(jìn)行研究，得到如下結(jié)論：

1)高堿度爐渣對(duì)鎂質(zhì)坩堝的侵蝕行為主要是爐渣滲透造成的固液界面處材料結(jié)構(gòu)性剝落；

2)低堿度脫磷渣對(duì)鎂質(zhì)坩堝的侵蝕行為主要通過(guò)對(duì)坩堝孔隙進(jìn)行侵蝕溶解，最終使孔隙變大融通，造成坩堝界面顆?；⑷谌朐?；

3)當(dāng)渣中w(Fe2O3)≥20%時(shí)，坩堝界面生成低熔點(diǎn)富FeO固溶體，加速坩堝熔蝕，爐渣堿度和MgO含量的提高有助于緩解渣對(duì)坩堝的侵蝕程度。

[1]陳肇友.爐渣對(duì)氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，1980,8(4):397-408.

[2]鄧志豪，王玨，周云，等.轉(zhuǎn)爐渣系礦物相研究[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011,28(3):201-204.

[3]許原，潘元，劉清才，等.含鈦熔渣與鎂碳質(zhì)耐火材料的作用機(jī)理[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003,26(1):119-121.

[4]鄧志豪，董元篪，李小虎，等.轉(zhuǎn)爐鋼渣對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕過(guò)程[J].煉鋼，2013,29(6):60-65.

[5]代文彬，李宇，蒼大強(qiáng)，等.轉(zhuǎn)爐鋼渣熱態(tài)改性對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕行為[J].耐火材料，2013,47(2):81-87.

[6]HYUNGSIC UM,KYUYONG L,JOO C,et al.Corrosion behavior of MgO-C refractory in ferromanganese slags[J].ISIJ Int,2012,52(1):62-67.

[7]LI Z S,MUKAI K,TAO Z N.Reactions between MgO-C refractory,molten slag and metal[J].ISIJ Int,2000,40(s1):101-105.

[8]王步更.留渣量對(duì)“雙渣+留渣”煉鋼工藝的影響[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014,31(3):246-249.

[9]康復(fù)，陸志新，蔣曉放，等.寶鋼BRP技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)[J].鋼鐵，2005,40(3):25-28.

[10]楊利彬，劉瀏，莊輝，等.轉(zhuǎn)爐少渣冶煉的試驗(yàn)研究及工藝控制[J].煉鋼，2013,29(3):28-31.

[11]潘秀蘭，王艷紅，梁慧智，等.轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法煉鋼工藝的新進(jìn)展[J].鞍鋼技術(shù)，2007(5):5-10.

[12]全國(guó)耐火材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).耐火材料抗渣性試驗(yàn)方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007:2-4.

[13]聯(lián)邦德國(guó)鋼鐵工程師協(xié)會(huì).渣圖集[M].王儉，譯.北京：冶金工業(yè)出版社，1989:47.

[14]PROKHOROVA I Y,NOVIKOVA O V.Interaction of basic refractories with converter slag[J].Refractories and Industrial Ceramics,1980,21(6):642-645.

[15]劉清才，許原，陳登福.含鈦熔渣對(duì)鎂炭質(zhì)耐火材料的侵蝕[J].耐火材料，2003,37(6):316-318.

[16]黃毅，徐國(guó)平，程慧高，等.典型鋼渣的化學(xué)成分、顯微形貌及物相分析[J].硅酸鹽通報(bào)，2014,33(8):1902-1907.

[17]劉清才，張丙懷，張濤，等.熔融還原型熔體對(duì)爐襯侵蝕的研究[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1994,17(3):105-111.

責(zé)任編輯：何莉

Corrosion Behavior of Low-basicity Converter Slag on Magnesia Refractory

XIAYunjin，MAWeijie，LI Jie，GUO Xin，LI Xiaopan
(School of Metallurgical Engineering,Anhui University of Technology,Ma'anshan 243032,China)

Corrosion behavior of low-basicity converter slag on magnesia refractory was investigated with static crucible method.Erosion area and microstructure of slag were characterized and analyzed with scanning electron microscope(SEM)and energy dispersive spectrometer(EDS).The results show that the corrosion behavior of magnesia crucible by high-basicity slag is primarily structural spalling caused by the penetration of slag at the solid-liquid interface.The corrosion behavior of magnesia crucible by low-basicity converter slag is caused by erosion and dissolution through the crack of crucible,which causes the crucible particles at the interface.When w(Fe2O3)≥20%in slag,low melting point solid solution with high FeO forms at the interface,which intensifies the erosion.The increase of basicity and the content of MgO can relieve the corrosion of crucible by converter slag.

low-basicity converter slag;magnesia refractory;corrosion

TQ 175.1

A

10.3969/j.issn.1671-7872.2016.04.001

1671-7872(2016)04-0303-06

2016-04-14

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51304002)；國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)-寶鋼集團(tuán)有限公司鋼鐵聯(lián)合研究基金項(xiàng)目(U1560109)；安徽省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2013A057)

夏云進(jìn)(1985-)，男，安徽合肥人，博士，副教授，主要研究方向?yàn)殇撝蟹墙饘賷A雜物控制。