用w(CaO)含量分別為25%、45%及55%的鎂鈣質(zhì)材料做坩堝的內(nèi)襯。該材料以氧化硅微粉為結(jié)合劑，w (SiO2)含量約為2.5% ，材料中未加任何含磷的減水劑。坩堝經(jīng)110℃，24 h干燥后，在坩堝內(nèi)放入100g左右配制好的含磷鐵粉。鐵粉的化學(xué)成分見(jiàn)表1。坩堝在埋炭條件下，1600℃處理30 min。測(cè)定處理后鐵樣中的磷含量。鎂鈣質(zhì)耐火材料中CaO含量與鐵樣中磷含量的關(guān)系，如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，在試驗(yàn)條件下，鎂鈣質(zhì)材料中w(CaO)含量為25%時(shí)，鐵樣中的磷(質(zhì)量分?jǐn)?shù))即可從0.1%大幅度下降至0.01%左右。隨鎂鈣質(zhì)材料中CaO含量的增加，處理后鐵樣中的磷含量的變化很小。表明當(dāng)鎂鈣耐火材料中w( CaO)含量達(dá)到25%時(shí)，即可以獲得較滿意的脫磷作用。在后面討論結(jié)合劑對(duì)鎂鈣質(zhì)耐火澆注料脫磷作用影響一節(jié)中，我們將看到w(CaO)含量在8%左右，即可取得相當(dāng)好的脫磷的效果。因此，并不一定窯追求很高的CaO含量。這一點(diǎn)對(duì)MgO-CaO質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)與儲(chǔ)存非常重要。眾所周知，鎂鈣質(zhì)耐火材料中CaO含量愈高，防水化難度愈大。

　　表1 試驗(yàn)鐵粉的組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)

　　試驗(yàn)鐵粉的組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)

　　耐火材料中CaO/MgO與鋼樣中P含量的關(guān)系

　　圖1 耐火材料中CaO/MgO與鋼樣中P含量的關(guān)系

　　從堿性耐火材料脫磷的機(jī)理分析中我們可以看到，對(duì)耐火材料從熔融鋼鐵中脫磷起關(guān)鍵作用的是高溫下耐火材料中產(chǎn)生的液相及存在于熔融金屬與耐火材料之間的液相隔離層。與渣脫磷的作用相似，Ca2+引入到耐火材料液相及隔離層中可以與PO3-4形成離子對(duì)Ca2+ -PO3-4，提高了PO3-4的穩(wěn)定性，從而降低PO3-4的活度，提高磷在液相中的分配系數(shù)(式5-11)。當(dāng)MgO-CaO耐火材料中w(CaO)含量達(dá)25%時(shí)，耐火材料液相中已有相當(dāng)高的Ca2+含量。隔離層中也已有足夠的Ca2+與PO3-4形成離子對(duì)，因?yàn)殍F水中的磷含量不可能非常高。進(jìn)一步提高鎂鈣耐火材料中 CaO的含量，即使可以增加液相及隔離層中Ca2+的含量，對(duì)其脫磷作用的促進(jìn)作用的影響已不大了。此外，即使鎂銷耐火材料中 w(CaO)含量進(jìn)一步提高，液相中的CaO含量也不一定有大幅度的提高。因?yàn)樵贛gO-CaO二元相圖中，液相出現(xiàn)的溫度為2370℃。液相的出現(xiàn)以及組成與雜質(zhì)含量等因素有很大關(guān)系。

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