随着冶金技术的进步,优质钢和连铸比增加,炉外精炼技术被广泛地应用。根据连铸和冶炼洁净钢的需要,钢包容量不断扩大,钢水温度提高和停留时间延长使得钢包的使用条件愈加苛刻。钢包渣线部位,由于受高温钢水的剧烈冲刷和炉渣的强烈侵蚀,使用条件异常苛刻,钢包渣线已成为钢包受损最严重的部位之一,其使用寿命往往不能与钢包壁同步。这不仅增加了耐火材料的消耗,而且加大了工人砌筑劳动强度。因此研究无碳化、长寿命的钢包渣线用浇注料就具有重要意义。以氧化镁为主的碱性耐火材料,是渣线部位重要候选材料之一,但镁质耐火材料抗渣渗透性能较差,容易导致结构剥落,降低了耐火材料的使用寿命。因此,如何提高镁质耐火材料的抗渣渗透性能成为本论文研究的重点。全文的工作主要分为三部分: 第一部分:研究结合剂对MgO质浇注料性能的影响,找出合适的结合剂及最佳用量。研究了二氧化硅微粉和纯铝酸钙水泥加入量对镁质浇注料性能的影响,研究发现:二氧化硅微粉加入量为3%时,浇注料的综合性能最佳。纯铝酸钙水泥作为结合剂用于MgO质浇注料时,浇注料的抗渣渗透性能极差。 第二部分:研究基质组成对MgO质浇注料性能的影响,确定合理的基质组成。研究了镁铝尖晶石粉和α-Al₂O₃微粉加入量对MgO质浇注料性能的影响,研究发现:随着浇注料基质中镁铝尖晶石加入量的增加,试样抵抗熔渣渗透的能力加强,抵抗熔渣侵蚀的能力减弱,试样在1100℃×3h和1550℃×3h烧后的抗折强度和耐压强度先递减而后又有所增加。随着浇注料基质中α-Al₂O₃微粉加入量的增加,试样抵抗熔渣渗透的能力加强,抵抗熔渣侵蚀的能力减弱,试样在1100℃×3h和1550℃×3h烧后的抗折强度和耐压强度基本上都逐步下降。在相同加入量的条件下,通过添加α-Al₂O₃微粉反应生成镁铝尖晶石的试样较添加预合成镁铝尖晶石的试样抗渣渗透能力强,抗渣侵蚀能力弱。 第三部分:研究添加剂对MgO-Al₂O₃质浇注料性能的影响,找出合适的添加剂以改善浇注料的抗渣性能。研究了锆英石粉、钛白粉、氧化铬粉、白刚玉粉和氧化铁粉五种添加剂对MgO-Al₂O₃质浇注料性能的影响,研究发现:在五种添加剂中,氧化铁粉和白刚玉粉对试样的抗渣渗透性能有利;锆英石粉、钛白粉和氧化铬粉对试样的抗渣渗透性能起不利影响。随着基质中氧化铁粉加入量的增加,试样经1100℃×3h和1550℃×3h热处理后的抗折强度和耐压强度逐步提高,试样的热震稳定性下降,试样抗渣侵蚀能力有所减弱,试样抗渣渗透能力明显增强。