Erosion Behavior of MgO Refractory Caused by the Components of Refining Slag Containing Aluminum Ash

Feng Yuanchao; Zhai Minli; Zhai Jinghan; Jia Haocheng; Piao Yudie; Yang Jie; Kong Lingzhong

doi:10.20057/j.1003-8620.N260034

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Erosion Behavior of MgO Refractory Caused by the Components of Refining Slag Containing Aluminum Ash

Smelting and Solidification | 更新时间：2026-07-14

- Erosion Behavior of MgO Refractory Caused by the Components of Refining Slag Containing Aluminum Ash
- Special Steel Vol. 47, Issue 4, Pages: 23-33(2026)
- 作者机构：
  
  1.辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051
  2.辛集市澳森特钢集团有限公司，辛集 052360
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260034
  CLC： TF769.2
- Received：05 March 2026，
  
  Revised：2026-04-10，
  
  Accepted：15 April 2026，
  
  Published：30 July 2026
- 稿件说明：
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冯远超,翟敏莉,翟靖涵等.含铝灰精炼渣的组分对MgO耐火材料的侵蚀行为[J].特殊钢,2026,47(04):23-33.

Feng Yuanchao,Zhai Minli,Zhai Jinghan,et al.Erosion Behavior of MgO Refractory Caused by the Components of Refining Slag Containing Aluminum Ash[J].Special Steel,2026,47(04):23-33.
冯远超,翟敏莉,翟靖涵等.含铝灰精炼渣的组分对MgO耐火材料的侵蚀行为[J].特殊钢,2026,47(04):23-33. DOI：.

Feng Yuanchao,Zhai Minli,Zhai Jinghan,et al.Erosion Behavior of MgO Refractory Caused by the Components of Refining Slag Containing Aluminum Ash[J].Special Steel,2026,47(04):23-33. DOI：.

摘要

为探究CaO-SiO

-Al

-MgO系精炼渣中的铝灰添加量对MgO耐火材料侵蚀行为的影响，在实验室条件下研究了MgO耐火材料在熔渣中的化学侵蚀行为和熔渣在耐火材料中的渗透行为，测定了不同铝灰添加量的精炼渣与MgO耐火材料反应后熔渣的成分变化，并利用XRD、SEM-EDS等方法深入分析了MgO耐火材料的侵蚀

机理。结果表明，随着精炼渣中铝灰的增加，炉渣与MgO耐火材料中的界面化学反应更加剧烈，对耐火材料造成更严重的化学侵蚀与物理渗透。在反应初期，添加10%的铝灰后，精炼渣与MgO耐火材料反应优先生成大量Ca

相和MgO·Al

尖晶石。随着铝灰的继续添加，低熔点物相Ca

SiO

与CaMgSiO

逐渐生成，促进了液渣渗透进入耐火材料内部，增大了固液反应面积，进而加剧了耐火材料的侵蚀。随着铝灰添加量的增加，炉渣的黏度从0.229 Pa⋅s下降至0.187 Pa⋅s，渣中Mg

的扩散系数从3.01×10

-8

/s增加至3.06×10

-8

/s，也增强了熔渣对MgO耐火材料的侵蚀。

Abstract

To investigate the effect of aluminum ash addition on the corrosion of MgO refractories in CaO-SiO

-Al

-MgO refining slag， the chemical corrosion behavior of MgO refractories in molten slag and the infiltration behavior of molten slag into refractories were studied under laboratory conditions. The composition evolution of refining slags with different aluminum ash contents after reaction with MgO refractories was determined， and the corrosion mechanism of MgO refractories was systematically analyzed using characterization techniques such as XRD and SEM‑EDS. The results demonstrate that with the increase of aluminum ash content in the refining slag， the interfacial chemical reaction between the slag and MgO refractories becomes more intense， leading to more severe chemical corrosion and physical penetration of the refractories. At the initial stage of the reaction， with the addition of 10% aluminum ash， the reaction between the refining slag and MgO refractories preferentially generates a large amount of Ca

phase and MgO·Al

spinel. With further addition of aluminum ash， low‑melting phases including Ca

SiO

and CaMgSiO

are gradually formed， which promote the penetration of liquid slag into the interior of the refractories， increase the solid‑liquid reaction area， and consequently aggravate the corrosion of the refractories. Furthermore， as the alu

minum ash content increases， the viscosity of the slag decreases from 0.229 Pa·s to 0.187 Pa·s， while the diffusion coefficient of Mg²⁺ in the slag increases from 3.01×10

-8

/s to 3.06×10

-8

/s， which also enhances the corrosion of MgO refractories by molten slag.

关键词

Keywords

references

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