隨著用戶對鋼材質(zhì)量要求的日益提高，對鋼材純凈度提出了更高的要求普遍認為氧、硫、磷、氫、氮和非金屬夾雜物是影響鋼材純凈度的主要因素。煉鋼用耐火材料和鋼材的純凈度有直接的關(guān)系。流鋼磚通常用在底鑄澆鋼法中，因其和熔融金屬直接接觸，且受到?jīng)_刷和化學(xué)作用，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量，因此有必要對其進行深入的研究。本文中，主要對比研究了鑄鋼用高鋁磚和莫來石流鋼磚與熔融金屬反應(yīng)后的表面形貌、元素組成和反應(yīng)層厚度，分析了影響鋼水質(zhì)量的原因。
1 流鋼磚與鋼水的相互作用
影響鋼材純凈度的原因主要分為兩大類一是由于煉鋼操作過程造成的如熔解與脫氧過程二是煉鋼用耐火材料造成的，如流鋼磚、水口磚、鋼管磚等。流鋼磚通常用在底鑄澆鋼法中，當(dāng)鋼水從鋼水罐向鋼錠模流入的過程中，必須通過流鋼磚，由于鋼水的溫度較高，將對流鋼磚產(chǎn)生沖擊作用，從而引起流鋼磚結(jié)構(gòu)的局部脫落，同時鋼水還會和流鋼磚發(fā)生相互作用，反應(yīng)產(chǎn)物夾雜到鋼水中，影響鋼錠的質(zhì)量。
2 試驗及性能檢測
本試驗過程是在生產(chǎn)現(xiàn)場進行的：將30tSKT4鋼水預(yù)熱到1527℃進行澆鑄，澆鑄時間為8min，湯道的直徑為60mm，澆鑄完成后從湯道表面切取10mm*10mm*10mm旳流鋼磚。利用對不同材質(zhì)的流鋼磚進行顯微結(jié)構(gòu)、表面元素和線掃描分析。髙鋁磚的表面孔洞較大且組織比較疏松，莫來石磚表面孔洞細小、組織致密且表面具有針狀結(jié)晶，呈網(wǎng)絡(luò)交叉構(gòu)。這種致密的結(jié)構(gòu)，可以阻礙鋼水對流鋼磚的進一步侵燭。因此，在鋼水流過流鋼磚的過程中鋼水更容易和高鋁磚材質(zhì)的耐火材料發(fā)生反應(yīng)。另外，高鋁磚出現(xiàn)了潰裂的現(xiàn)象。高鋁磚表面的元素含量高達并且存在在一定量的元素，元素形成的，不但降低液相形成溫度，而且使液相黏度下降，流動性增大，導(dǎo)致高溫強度迅速降低，最終導(dǎo)致高鋁磚出現(xiàn)潰裂。
高鋁磚的反應(yīng)層厚度大概在450μm左右，而莫來石的反應(yīng)層厚度僅為180μm左右，這主要是由于Al元素的作用造成的,Al元素的含量多，可以形成致密的氧化鋁層，從而阻礙鋼水與流鋼磚的進一步反應(yīng)。
3?結(jié)論
（1）與高溫鋼水接觸后，高鋁磚的表面孔洞較大且組織比較疏松莫來石表面孔洞細小且組織比較致密；莫來石表面組織具有針狀結(jié)晶，呈網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)。
（2）與鋼水反應(yīng)后，高鋁磚基體表面Al元素含量為12.65%（w），而莫來石基體表面Al元素含量高達32.81%（w）。莫來石更容易形成致密的氧化層，阻礙鋼水的進一步侵蝕。
（3）高鋁磚出現(xiàn)潰裂的現(xiàn)象，主要是由于高鋁磚中的元素含量較高且存在一定量的元素，液相黏度下降，流動性增大，高溫強度迅速降低高鋁磚出現(xiàn)潰裂。