炉外精炼用耐火材料种类、性能大全及技术指导【值得收藏】
精炼炉用耐火材料及相关技术，对保证精炼过程的正常进行和精炼钢的质量十分重要。尽管精炼方法多样、操作各异，但钢包内衬所处条件却有许多共同之处。如真空高温范围大，与碱度变化大的炉渣接触反应，并经受钢水-熔渣-气流的剧烈冲击，以及电弧敷设热和激烈的热震作用。
为此，研制能耐高温、抗侵蚀、耐冲刷、抗热震、在高温真空下较稳定的优质耐火材料，对延长炉衬寿命、冶炼洁净钢，降低成本是至关重要的。二次精炼用典型耐火材料见表1。
表1 二次精炼用典型耐火材料
1、LF(V)钢包用耐火材料
a.渣线用耐火材料 渣线区处于高碱度炉渣、高应力条件下，损毁十分严重。因此选用耐侵蚀、抗热震的优质镁碳砖较多。LF(V)钢包渣线用砖的理化性质见表2。
表2 LF(V)钢包渣线用砖的理化性能
b.炉壁用耐火材料 LF炉炉壁一般使用高铝砖。但传统的高铝砖虽然耐蚀性好，但炉渣渗透较严重，引起结构剥落，耐用性不稳定，加之炉渣渗透部位收缩而产生裂纹，导致损毁。因此，耐火砖中添加适量镁砂，由于加热时形成尖晶石的膨胀，避免了开裂。在镁砂配料中添加10%左右的碳和适量预合成镁铝尖晶石，进一步提高了砖的抗侵蚀性。LF炉包衬理化性能见表3.
表3 LF炉包衬理化性能
2、ASEA-SKF（电弧加热电磁搅拌精炼）法钢包用耐火材料
瑞典通过电气公司（ASEA）与瑞典轴承公司（SKF）联合开发了该精炼装置。这种装置集低频电磁搅拌、常压下电弧加热、真空脱气、造渣精炼、真空吹氧脱碳于一体。目前，20~260t范围精炼法处理量在内，并且还增加了喷吸粉末和吹氩搅拌装置。
ASEA-SKF精炼法在生产中采用中型渣或高碱度炉渣冶炼脱硫钢种，渣线部位采用镁碳砖、镁铬砖、镁砖、镁白云石砖；侧壁与包底用75% Al2O3的高铝砖，钢水线下部用铝碳砖、对于无需脱硫操作，渣线用高质量的高铝砖（Al2O3>85%）,包底用浇注料是发展方向。ASEA-SKF内衬用砖的性质见表4。
表4 ASEA-SKF内衬用砖的性质
1、VOD（真空吹氧脱碳精炼）法用耐火材料
VOD装置与钢包脱气装置基本相同，不同之处是从真空室顶盖中心插入氧枪进行吹氧脱碳。VOD精炼炉衬渣线部位用镁铬砖或镁钙质砖；侧壁一般用镁铬、镁钙质砖等，底部也使用镁铬砖、高铝砖。所用碱性砖的性能见表5。
表5 VOD内衬用碱性砖的性质
2、AOD（氩氧脱碳精炼）法用耐火材料
AOD法护型与转炉相似，从偏口型向容易砌砖的直口型发展。炉体的支承用耳轴，可任意倾转角度。AOD法冶炼操作中炉渣组成和性质变化很大，碱度从初期渣低碱度0.6左右变化至高碱度4.0~4.5左右或者更高。耐火材料内衬在高温下遭受强腐蚀性的碱性渣的侵蚀作用。AOD炉衬材质在美国、英国主要采用镁铬砖。在我国及欧洲国家注重发展镁钙质砖及碳含量相适应的白云石砖等。从材质上要求纯度高、低杂质。AOD炉用耐火材料的性能见表6。
表6 AOD炉用耐火材料的性能
1958年德国Ruhrstahl公司和Heraeus公司联合开发的循环脱气法称RH法。RH-OB法是对RH精炼法的改进，不同点是为了补偿钢水的热损失，在RH中采用喷氧加热方法既具有垂杨功能的循环法。
RH耐火材料内衬在真空密封条件下工作。通常使用条件包括高温（约1600℃）操作、热循环（高达600℃）、气压循环（从大气常压至66.66Pa），高速的钢水流动以及同侵蚀性渣和氧化铁熔融物接触。具有吹氧功能的RH-OB循环法，提高了抽气能力，加剧了真空室内钢水的飞溅，强化了精炼操作，吹氧急剧加速了耐火材料的损毁。
RH/RH-OB真空室一般选用镁砖、镁铬砖、高铝砖及高铝耐火浇注料，耐火材料必须具有统一的耐侵蚀性及抗热振等性能。