镁质耐火材料是炼钢炉的主要炉衬材料。炼钢炉衬的损毁是多种因素作用的
结果。它包括:炉渣对炉衬的化学侵蚀;炉渣、钢水及气体对炉衬的机械冲
刷;间歇操作时炉衬表层温度剧变伴随的结构性剥落等。炉渣化学侵蚀加剧炉衬
的冲刷磨损和热冲击剥离,是炉衬损毁的基本原因。炉渣化学侵蚀包括炉衬溶于
渣中和渣渗入炉衬形成变质层等两个方面。随着含碳镁质耐火材料的改进,如镁
碳砖的应用等,炉渣严重渗入引起炉衬结构性剥落的问题已基本解决。人们开始
探讨涉及耐火材料化学本质的耐火颗粒渣蚀现象与机理。由于渣与耐火材料
为复杂体系,随着二者及其作用条件的不同,耐火材料化学侵蚀的表现形式明显
不同
一般情况下,在硅酸盐熔体中加入电荷数高、离子半径小的铁或锰离子可改
善熔体对固体氧化物的润湿,即降低熔体与固体的界面能,这有利于降低平
衡时的两面角。此外,方镁石对铁和锰元素有很高的固溶度,多晶固溶体普遍存
在晶界溶质偏聚现象。与晶内溶解相比,随晶界溶解进入熔体的镁离子数量较
少,因而边界层扩散对晶界溶解速度的制约程度较低,在动力学上有利于晶界的
优先溶解。有研究表明,随氧化铁含量的增加,硅酸盐熔体在方镁石晶界上的两
面角降低。综合上述分析,可以推测,LD炉渣中含较多数量的铁和锰离子是
该渣强烈优先侵蚀方镁石晶界的根本原因。