1.不同的耐火材料浸入到加稀土的钢液中，其反应有很大差别，硅质耐火材料最容易 被侵蚀，而反应产物不粘附在耐火材料的表面上，镁质耐火材料最为稳定，基本上不受侵蚀， 而且也不易粘附其反应产物，高铝质耐火材料有明显反应，粘土质耐火材料则反应强烈，不 仅易被侵蚀而且其上还粘附有大量反应产物。 2.对实际生产中的结瘤样品进行的电子探针分析，其取样部位如图1（本文图片均见图 版)。60Si,Mn的结瘤产物其主要组成为稀土与钙的硅酸盐（图2一5）。16Mn钢加稀土的结瘤 产物的主要组成是稀土、钙的硅酸盐、铝酸盐和硫氧化物或硫化物（图6一7）。不含稀土的D21 硅钢水口结瘤的主要组成是钙铝酸盐和氧化铝（图8一9）。 3.对和稀土钢液接触的各种耐火材料试样的显微镜观察表明：石英玻瑞易被侵蚀，仅 在局部可有莫来石和黄褐色应反产物的粘附。熔融石英水口在浇铸稀土钢时不但不堵塞水 口，反而愈冲愈大。这是因为钢中稀土可与硅质耐火材料反应而生成低熔点的复合物，从而 易被钢水冲刷掉。己知石英加有少量氧化铝即可显著降低其熔点【：8·。但是当与铝、钙结合 时，则可局部形成莫来石和黄长石（图10）。 刚玉在和稀土钢液接触时，其反应带有一一明显的重结晶带，其中尚有黄褐色似尖晶石矿 物。若其表面附有玻璃相，则在其中分析出有刚玉，莫来石和黄绿、黄褐色产物图11、12)。 可见钢水中稀土与高铝质耐火材料是有反应的。从生成自由能判断，稀土可以夺取部分氧化 铝中的氧而形成稀土氧化物或稀土铝酸盐。但稀土铝酸盐以及它与氧化铝生成的共晶熔点都 比较高，加以刚玉基体比较致密，因而虽然刚玉与稀土有反应，但粘附并不严重。在炼钢温 度下若氧化铝与氧化硅结合而成莫来石，并且莫来石与石英共存，则具有低的熔点191，因 此刚玉表面生成莫来石并变的粘稠，则易于粘附夹杂物。 钢中稀土和镁质耐火材料是比较稳定的。即使有所反应也仅集中在硅酸盐胶结相的镁橄 榄石之中（图13）。所以镁质耐火材料水口不易结瘤。实践表明在水口下端容易形成挂瘤，但 易于打掉并不影响浇铸。其下端容易粘钢的原因，可能与其导热率高，热容量大有关[2··。 如果利用氧化镁的化学稳定性并克服其热学性质上的弱点而制成复合水口，对于克服稀土钢 的结瘤倾向可能是有益的。 莫来石质和粘土质水口与稀土钢液反应后，均可见到基体的玻璃化和莫来石、刚玉的晶 体长大（图15），並在其中反应生成少量的黄绿色产物（图14）。其中的刚玉有染色现象，莫来 石具明显的多色性。个别部位尚可见到稀土矿物铈针石(RExOy(图16)。 对结瘤产物中的霜粉和从耐火材料反应带中取下的粉末进行X一射线分析，其主要组成 成如下表。 材质 分析结果 石英 AlSi2013(M) 刚玉 REA1Os(S)、REFeO,(W)、Al2O3(W) 莫来石 REA1O,(S)、CeFe(N)、A1 aSi2O13(M)、FeO(W) 注：水口均为高铝质耐火材料，RE代表稀土元素，分析结果中S、N、M、 W分别代表衍射线强度等级：强、次疆、中等、弱。 关于水口结瘤原因的分析 加稀土钢水口结瘤的主要组成物是稀土硫氧化物与稀土的铝酸盐(REA1O3),即钢中的 114不 同的耐火材料浸入 到加 稀土 的 钢液 中 ， 其反应 有很大差 别 ， 硅质耐火材料最容易 被侵蚀 ， 而反应 产 物不 粘附在 耐火材料的表 面 上， 镁 质耐 火材料最 为稳定 ， 基本 上 不受侵蚀 ， 而且也 不 易粘附 其反应 产 物， 高铝质 耐火材料有明显反应 ， 粘土 质耐火材料则反应 强烈 ， 不 仅易被侵蚀而且 其 上还粘附有大量反应 产 物 。 对实际生产 中的结瘤样品进行的 电子探针分析 ， 其取 样部位如 图 本文 图片均见 图 版 。 的 结瘤产 物 其主要组成为稀土 与钙 的 硅 酸盐 图 一 。 钢加稀 土 的 结瘤 产 物的 主要组成是 稀土 、 钙 的硅 酸盐 、 铝酸盐 和 硫氧 化物或 硫 化物 图 一 。 不 含稀土 的 硅钢水 口 结瘤 的主 要组成是钙 铝酸盐和 氧 化铝 图 一 。 对和稀土 钢 液接触 的 各种耐 火材 料试 样的显微镜 观 察表 明 石英玻璃易被侵蚀 ， 仅 在 局 部可 有莫来石和 黄褐 色应 反产物 的 粘附 。 熔融 石英 水 口 在 浇 铸 稀土 钢 时不但 不堵塞水 口 ， 反而愈冲愈大 。 这是 因为钢中稀土可 与硅质耐火材 料反应而生 成低熔点的 复合物 ， 从 而 易被钢水 冲刷 掉 。 己知石英 加有少量 氧化铝 即可显著 降低 其熔点 ’ 一 。 但是 当与铝 、 钙 结 合 时 ， 则可局 部形成莫来石和黄长石 图 。 刚玉在 和 稀土 钢液接触 时 ， 其反应带有一 明显 的 重结 晶带 ， 其 中尚有黄褐 色似 尖晶石矿 物 。 若 其表面 附有玻璃 相 ， 则在 其 中分析出有刚 玉 、 莫来石和 黄绿 、 黄褐 色产物 图 、 。 可见钢 水 中稀土 与高铝质 耐火 材料是有反应 的 。 从生成 自由能判断 ， 稀土可 以夺取 部分 氧 化 铝 中的 氧而形 成稀土 氧 化物或稀土铝 酸盐 。 但稀土铝 酸盐 以 及它 与氧 化铝生 成的共 晶熔点都 比较高 ， 加以 刚玉 基体比 较致 密 ， 因而虽然 刚玉 与稀土 有反应 ， 但粘附并 不严 重 。 在炼钢温 度下若 氧化铝 与氧 化硅结 合而成莫来石 ， 并且 莫来石 与石英共存 ， 则具有低 的熔点 ” ， 因 此 刚玉 表面生 成莫来石并变的 粘稠 ， 则 易于粘附夹杂物 。 钢 中稀土和 镁质耐 火材料 是 比较稳定的 。 即使有所反 应 也仅 集中在硅 酸盐胶结相 的镁橄 榄石之 中 图 。 所以 镁质 耐 火材料水 口 不易结瘤 。 实践 表 明在水 口 下端 容易 形成挂瘤 ， 但 易于打掉并不影响浇铸 。 其下端 容易粘钢 的原 因 ， 可 能 与其 导热率 高 ， 热 容量 大有关 〔名 。 ，。 如果利用氧化镁的 化学稳定 性并克服 其热学 性质 上的弱 点而制成复合水 口 ， 对于克服 稀土钢 的 结瘤倾 向可 能 是有益 的 。 莫来石质 和粘土质水 口 与稀土钢液反应后 ， 均可见 到基体的玻 璃 化和 莫 来石 、 刚玉 的晶 体 一 长大 图 ， 业在 其 中反应生成少量 的黄绿 色产物 图 。 其 中的 刚玉有染 色现象 ， 莫来 石具 明显的 多色性 。 个别部位 尚可 见 到稀土矿物 饰针石 图 。 对结瘤产物中的瘤粉和从耐 火材料反应带 中取 下 的 粉 末进行 一射 线 分析 ， 其主要 组 成 成如下表 。 材质 石英 刚玉 莫来石 分 析 结 果 一 。 、 、 。 。 、 。 、 。 、 法 水 口 均为高铝质 时火材料 ， 代表稀土 元 素 ， 分 析结果 中 、 、 、 分别代表衍射 线强度等级 强 、 次强 、 中等 、 弱 。 关于水口 结瘤原因的分析 加稀上钢水 口 结瘤的主 要组成物是稀 土 硫氧 化物与稀 土 的铝 酸盐 ， 即钢 中的