精炼钢包用Al2O3-MgO-CaO系复相耐火材料的研发

Al2O3-MgO-CaO三元相图中，出现液相的温度高于1730℃，证明了在该区域系统可设计出高耐火度的耐火材料，尤其是当它们位于亚系统Al2O3-MgAl2O4-CaAl4O7区域时，出现液相的温度高达1850℃±10℃，且该体系中所含矿物CaAl4O7(或写作CaO·2Al2O3)的真密度较小。向目前广泛应用于二次精炼钢包的Al2O3-MgO系耐火材料中引入合理量的资源丰富的廉价石灰替代部分Al2O3原料构成Al2O3-MgO-CaO系耐火材料，可以确保该体系耐火材料的高温性能，既可实现Al2O3-MgO系耐火材料轻量化的目的。

东北大学的学者为适应精炼钢包用耐火材料轻量化的发展需要，采用两步烧结法向Al2O3-MgO-CaO系复相耐火材料中添加La2O3，并对该耐火材料的抗LF精炼渣侵蚀性能进行了研究。结果表明，添加的La2O3优先固溶入Al2O3-MgO-CaO系复相耐火材料的晶相CaO·6Al2O3中，促使CaO·6Al2O3晶胞产生晶格畸变，有效抑制了CaO·6Al2O3晶粒沿基面的异常长大，进而有效地促进了Al2O3-MgO-CaO系复相耐火材料的烧结致密化。当添加La2O3的质量分数为4%，在1600℃保温2h烧成后，试样的气孔率由占总体积分数的19.2%下降至6.1%，体积密度由2.78g/cm3上升至3.18g/cm3，制得了含MgO·Al2O3、CaO·2Al2O3、CaO·6Al2O3晶相且呈现交织分布、显微结构致密的Al2O3-MgO-CaO系复相耐火材料，其抗LF精炼渣侵蚀性能与同等致密度的Al2O3-MgO质耐火材料相当。