在連鑄中間包內裝置擋渣墻可改變鋼水在中間包內的流動狀態，增加鋼水在中間包中的停留時間，促使鋼水中夾雜物上浮，起到凈化鋼水的冶金目的。傳統中間包擋渣墻采用高鋁質澆注料制作，雖取得了好的應用效果，但隨著鋼鐵冶煉技術的不斷進步和對純潔鋼要求的不斷提高，高鋁質澆注料逐漸被鎂質澆注料取代。鎂質擋渣墻一方面不會導致鋼水二次氧化，另一方面能吸附鋼中Al2O3、SiO2夾雜物，提高鋼水的潔凈度。

1研制

中間包擋渣墻用澆注料，首先應具有良好的施工性能，施工體在養護、烘烤過程中不水化、不開裂，并具有足夠高的強度以滿足長途搬運和吊掛安裝的要求。同時，擋渣墻在在線烘烤時應具有良好的抗爆裂性能，在使用過程中不坍塌、耐沖刷，能滿足多爐連續鑄鋼的要求。為此，原料以高純燒結鎂砂和電熔鎂砂為主，并添加適當的結合劑、分散劑和抗爆裂劑。硅微粉應用于鎂質澆注料能形成MgO-SiO2-H2O系凝聚結合，并且已有多年的成功經驗。因此，鎂質擋渣墻也采用硅微粉做結合劑。通過對澆注料的流動性、常溫強度和燒后線變化率的優化，確定硅微粉的加入量為3a%。

將澆注料制成50mm×50mm×50mm的立方塊，20℃左右自然養護20h后脫模，放入800℃保溫1h后的電爐內，30min后取出，觀察樣塊的破裂情況。防爆劑對澆注料抗爆裂性能的影響如表1所示，添加3c%的防爆劑A或3.5c%的防爆劑B時，澆注料具有好的抗爆性能。考慮到防爆劑的分散性能和成本，選用1c%的防爆劑A和2c%的防爆劑B組成復合防爆劑。

表1抗爆裂試驗結果

鎂質擋渣墻的理化性能：MgO≥80%,體積密度≥2.8g·cm-3,110℃烘烤后抗折強度≥10MPa,800℃燒烤后抗折強度≥7MPa,1500℃燒烤后抗折強度≥8MPa,線變化率約+0.3%。

2生產過程及養護工藝

在配料、混煉、澆注等過程完成后，施工體的養護是影響其最終使用性能的重要因素。

2.1養護溫度與脫模性能的關系

生產過程中發現施工體的脫模性能與養護溫度有著密切的關系。冬季環境溫度低，脫模時容易發生掉角、斷裂現象，如果有結冰現象，廢品率幾乎達到100%。夏季氣溫較高，自然養護24h后可以順利脫模。但養護溫度過高時，施工體硬化速度過快，坯體強度低，也會導致廢品率較高。經過多次摸索，確定施工體養護溫度為20～40℃。當養護溫度在15℃以下時，則要求增加養護時間，但廢品率會增加。

2.2養護時間與脫模性能的關系

工業生產要求施工體養護時間短以加快模具的周轉，但如果時間過短，坯體強度不能滿足脫模要求，可能導致廢品的產生。統計表明，在養護溫度約30℃的條件下，養護16h時成品率約80%,養護24h時成品率在95%以上，養護36h時成品率接近100%。兼顧產品質量和施工周期，確定養護時間為24h。2.3環境濕度與坯體性能的關系北方環境濕度低，施工體自然養護時，由于表面水分蒸發快，坯體強度不能有效形成，雖然不直接造成廢品，但影響到產品的外觀和使用性能。因此，自然養護期間，根據環境濕度情況，在施工體裸露表面加蓋合適的覆蓋物，以保證坯體水分均勻蒸發和強度的形成。

3應用

在某鋼廠48t板坯連鑄中間包現場實用，澆注普碳鋼、低合金鋼等鋼種，計劃澆鋼7～9爐。噴涂料和擋渣墻在線烘烤90min,最高溫度約1100℃。現場表明，鎂質擋渣墻在使用過程中不炸裂，抗鋼水沖刷、侵蝕能力強，澆鋼后墻體基本完整。觀察鋼水浸漬部位的墻體殘樣，發現整個橫斷面呈灰黑色，結構致密。用掃描電鏡對原樣和用后殘樣進行顯微結構分析，表明鎂質擋渣墻使用后，基質中有大量的鈣鎂橄欖石生成，且部分鈣鎂橄欖石滲入鎂砂顆粒。同時，基質中尖晶石含量明顯升高。圖1是原樣和殘樣基質中CaO、SiO2和Al2O3含量的變化。可見，相對于原樣，殘樣中CaO、SiO2和Al2O3含量都有較大幅度的升高，說明鎂質擋渣墻對鋼水中的CaO、SiO2和Al2O3等夾雜物具有明顯的吸附作用，起到了凈化鋼水的作用。

圖1擋渣墻原樣和殘樣基質的化學成分

4結論

通過對中間包擋渣墻用鎂質澆注料性能和施工體養護條件的優化，以高純燒結鎂砂、電熔鎂砂為主要原料制得的鎂質擋渣墻具有優良的施工性能和抗爆裂性能。在使用過程中不炸裂，抗鋼水沖刷、侵蝕能力強，澆鋼7～9爐后墻體基本完整。對擋渣墻原樣和用后殘樣的分析表明，鎂質擋渣墻對鋼水中的CaO、SiO2和Al2O3等夾雜物具有明顯的吸附作用，起到了凈化鋼水的冶金效果。