镁质浇注料因具有较高的耐火度和抗碱性渣侵蚀等特点,在中间包中得到了广泛的应用。然而,镁砂的水化问题是不可避免的,镁质浇注料中Mg（OH）2的形成会导致体积膨胀,产生裂纹,破坏结构完整性。此外,Mg（OH）2在快速干燥过程中会分解并释放结构水,导致浇注料剥落甚至爆裂。因此,在该体系中引入高含量的SiO2微粉,生成微晶结合相水合硅酸镁（MSH）,不仅可以抑制Mg（OH）2的生成,同时保证浇注料的性能,提高其结合强度。但随着洁净钢冶炼技术的发展,对镁质浇注料提出了更高的要求。中间包挡坝和挡墙用镁质浇注料直接与钢水接触,其与钢水组分发生氧化还原反应,会影响钢水的质量。尤其材料中的SiO2是给钢水带来增氧危害最严重的氧化物之一。镁质浇注料中硅微粉含量过高（6-8wt%）,不利于洁净钢的发展,同时,对镁质浇注料的抗SiO2渣侵蚀性能也带来不利影响。因此,在保证镁质浇注料性能的前提下,降低其SiO2微粉的含量非常重要。然而,目前有关镁质浇注料的研究表明,单纯降低微粉含量会面临材料早期施工性能差、强度低等问题。针对上述问题,本工作首先采用共磨工艺,将镁质浇注料基质中的氧化镁细粉和SiO2微粉进行共磨,旨在促进镁质浇注料中氧化镁和SiO2微粉溶解形成Mg2+和HSi O3-,从而加快原位MSH的生成,有效降低浇注料中SiO2微粉含量,同时保证浇注料的性能;在此基础上,利用预合成MSH替代部分SiO2微粉,进一步降低镁质浇注料中SiO2微粉含量并优化材料的性能,实验中系统研究了预合成MSH的添加量以及MSH的“结构记忆”效应对浇注料性能的影响,并对MSH“结构记忆”效应的机理给出了具体的阐释;最后,研究了不同含量SiO2微粉的镁质浇注料对IF钢洁净度的影响。通过上述研究工作,得到以下结论:1.采用基质共磨工艺,通过促进氧化镁和SiO2微粉溶解形成Mg2+和HSi O3-来加速原位MSH的生成,有效降低了镁质浇注料中SiO2微粉的含量,并同时保证了浇注料的性能。共磨工艺使基质间混合更加均匀,有效促进了MSH的生成,并且均匀分布在浇注料内部,使浇注料骨料和基质结合更加紧密,保证了浇注料的施工性能。MSH缓慢的失水速度及更宽的失水温度范围,使浇注料抗爆裂性能大幅度提高,SiO2微粉含量3wt%的浇注料抗爆裂性能优于对照样（普通方法浇注的含6wt%SiO2微粉的镁质浇注料）。高温烧成后MSH分解生成均匀分布的镁橄榄石相,也使骨料结合紧密,因此只含2wt%SiO2微粉的镁质浇注料高温处理后的常温抗折强度（19.6MPa）是对照样（8.8MPa）的两倍,且利用共磨工艺制备的镁质浇注料的高温抗折强度和荷重软化温度均高于对照样。2.采用预合成MSH替代部分SiO2微粉,利用MSH的结构记忆性特点,进一步优化浇注料性能。预合成MSH替代SiO2微粉,旨在进一步降低镁质浇注料中SiO2微粉的含量,同时改善浇注料的性能。研究发现当MSH煅烧温度为400℃时,由于其记忆效应,经过反复的煅烧及再水合,有利于其层状结构的生成,结构水含量增加,羟基结合更加牢固。当浇注料中SiO2微粉含量降低到1wt%,并添加1wt%煅烧后的预合成MSH,利用干磨工艺,浇注料50℃养护及110℃干燥后的常温抗折强度分别达到10.9MPa和14.6MPa,均高于含6wt%SiO2微粉的浇注试样。3.选用不同含量SiO2微粉结合镁质浇注料与IF钢反应,低硅含量有利于降低钢液增氧量及减少夹杂物含量。SiO2微粉含量的降低减少了耐火材料和钢液之间的氧化还原反应,当SiO2微粉添加量分别为6wt%和1wt%时,钢液增氧量从197ppm减少到127ppm。对于钢液中产生的夹杂物,与含6wt%SiO2微粉的镁质浇注料接触的钢液中夹杂物尺寸最大达到了8μm,而降低SiO2微粉含量后,钢液中夹杂物尺寸最大不超过5μm,并且小尺寸夹杂物（<1μm）数量减少了75%。