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A508-3钢是一种核电压力容器材料,钢包精炼技术是保证A508-3钢具有准确化学成分和高纯净度的有效方法。因此,钢包用耐火材料能否既满足抗熔渣侵蚀性、抗热震性、抗氧化性等良好的综合使用性能,又满足去除钢液中有害元素和夹杂物的净化作用,成为了许多材料研究者关注的焦点。本论文以国产A508-3钢和钢包用耐火材料为研究对象,采用感应炉浸渍实验法模拟钢包现场使用情况,并借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析设备(TGA)等手段,开展了A508-3钢-精炼熔渣-含碳耐火材料之间关系的研究。MgO-C耐火材料原始显微组织主要由方镁石和石墨构成。Al2O3-MgO-C耐火材料原始显微组织主要由刚玉、镁铝尖晶石、方镁石和石墨构成。热重分析结果表明,在20℃-1300℃整个加热阶段,MgO-C试样一直在减重,减重共计1.1427mg,占试样总质量的16.93%,而Al2O3-MgO-C试样减重量较少,减重共计0.4414mg,占试样总质量的6.45%。在温度低于1070℃时,Al2O3-MgO-C试样的反应规律与MgO-C基本相同,加热温度在1070℃-1170℃范围内,Al2O3-MgO-C试样增重0.2234mg,占试样总质量的3.26%。钢液对MgO-C和Al2O3-MgO-C耐火材料的侵蚀机理基本相同,均沿主相晶界侵入,晶界处有许多小孔洞,且晶界和晶内分布有许多小铁珠。在1500℃时,MgO-C耐火材料对钢液的增碳量随时间逐渐增大,50分钟时增碳量非常显著,是原始钢碳含量的4倍。MgO-C耐火材料将MgO带入钢液,形成单一MgO夹杂和复合氧化物夹杂。不同碱度熔渣对含碳耐火材料侵蚀结果表明,MgO-C耐火材料渣蚀层分为熔渣层和渗透层。熔渣层由C2AS相、少量方镁石和孔洞组成;渗透层由大量方镁石晶粒组成,晶界处为C2AS相。Al2O3-MgO-C耐火材料渣蚀层分为熔渣层、渗透层和原质层。熔渣层由C2AS、CMAS和MA组成;渗透层到原质层由C2AS、MA、CA2和CA6组成。MgO-C耐火材料的熔渣层厚度随着渣蚀碱度和时间的增加而增厚。在熔渣碱度(CaO/SiO2)为6.25,渣蚀时间为40分钟时,熔渣层最厚,为1.7mm左右。CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元氧化物在A508-3钢液中形成的简单氧化物主要有SiO2、CaO、MgO、Al2O3,复合氧化物主要有C2S、CAS2、C2F和A3S2。