镁质材料对钢中[S]、[P]含量的影响

镁质耐火材料，特别是在材料中含有CaO组分以及钢水中含有酸溶铝的情况下，对钢水脱硫具有重要影响。图1示出了利用镁钙质坩埚在1600℃对熔融金属进行脱硫处理时，保温时间和坩埚镁含量对脱硫率的影响。

 

 

由图可见，当耐火材料中的MgO含量在30~50%时，熔融金属的脱硫速度最大。与此同时，熔融金属中的酸溶铝含量也降到最低。上述结果说明，在有金属Al存在的条件下，MgO参与了脱硫反应。由于与CaO组分相比，MgO组分的直接脱硫作用是很弱的，因此，MgO的脱硫反应被认为是通过以下反应进行的。

 

3MgO(s)+2[Al]=3Mg(g)+Al2O3(s) (1)

Mg(g)+[S]=MgS(s) (2)

MgS(s)+CaO(s)=CaS(s)+MgO(s) (3)

 

即，MgO首先被Al还原生成Mg(g)，然后Mg(g)与熔融金属中的[S]反应生成了MgS。由于MgS在热力学上是不稳定的，MgS又进一步同CaO组分反应生成了CaS和MgO。因此，在上述反应过程中，MgO实际上起到的是类似于一种触媒的作用。

 

镁钙质耐火材料对熔融金属脱磷的影响如图2所示。

 

 

由图可见，熔融金属中的磷含量随着MgO-CaO质耐火材料中CaO组分含量的增加而大幅度下降。但当CaO含量超过25%时，其对熔融金属脱磷的影响已经很小。

 

在MgO-CaO质耐火材料中，MgO和CaO的脱磷反应可以分别表示如下：