1、6 6 炉外精炼用耐火材料炉外精炼用耐火材料本次课内容n炉外精炼用耐火材料概述n钢包精炼装置用耐火材料n不锈钢精炼装置用耐火材料n真空处理装置用耐火材料n其它精炼技术用耐火材料 耐火材料的使用条件(l）长时间高温、真空作用；(2）炉渣的严重侵蚀作用；(3）炉渣的浸透作用；(4）炉渣和钢液的强烈冲刷与磨损作用；(5）温度骤变热震作用。对耐火材料的要求(l）耐火度高，稳定性好，能抵抗炉外精炼条件下的高温与真空作用；(2）气孔率低，体积密度大，组织结构致密，以减少炉渣的浸透；(3）强度大，耐磨损，能抵抗钢渣冲刷磨损；(4）耐侵蚀性好，能抵抗酸一碱性炉渣的侵蚀作用；(5）热稳定性好，不发生热震崩裂剥落
2、；(6）不污染钢液，有利于钢液的净化作用；(7）对环境的污染小。炉外精炼钢包内衬用耐材的品种和类型 (l）以铝镁碳砖为主要耐火材料的铝镁砖钢包内衬；(2）以白云石砖为主要耐火材料的白云石砖钢包内衬；(3）以铝镁尖晶石浇筑料为主要耐火材料的铝镁尖晶石浇筑钢包内衬；(4)MgO-CaO-C 砖钢包内衬；(5）全MgO-C 砖钢包内衬；(6）镁铬砖钢包内衬。我国钢包内衬材质铝硅系和镁钙系铝硅系材质为主的包衬主要有：(l）钢包用不烧砖：l）铝镁砖和铝镁碳砖（水玻璃结合）;2）树脂结合铝镁碳质砖；3）镁铝碳砖。(2）钢包用不定形耐火材料：l）水玻璃铝镁质耐火捣打料；2）水玻璃铝镁质耐火浇筑料；3）超低水
3、泥耐火浇筑料；4）矾土尖晶石耐火浇筑料。镁钙系为主的包衬主要有烧成油浸白云石砖、电熔镁白云石砖等。炉外精炼用主要耐火材料 n镁铬砖以镁砂和铬矿为主要原料，含w(MgO)55 80%，w（Cr203)8 20。镁铬砖耐火度高、荷重软化温度高、抗热震性能优良、抗炉渣侵蚀、适应的炉渣碱度范围宽，为炉外精炼用的最重要的耐火材料之一。炉外精炼用主要耐火材料 nMgO-CaO 系耐火材料的主要成分为MgO和CaO。MgO-CaO-C 系耐火材料在高温真空下随着CaO 含量的提高，耐火材料在真空下的稳定性亦提高。采用高碱度渣精炼工艺的装置，常以MgO-CaO-C 系耐火材料作为内衬；而对于采用较低碱度渣工艺
4、精炼的装置，一般用MgO-Cr203-A1203 系耐火材料作为内衬。炉外精炼用主要耐火材料 n镁碳砖是以电熔镁砂、高温死烧镁砂和鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂作结合剂制造的不烧含碳碱性耐火材料。n优良抗炉渣渗透性、耐侵蚀性能及抗热震性能。在炉外精炼装置中，镁碳砖主要应用于各种钢包精炼炉内衬的渣线部位。炉外精炼用主要耐火材料 nA1203MgO-C 砖主要成分A12O3 和MgO 可发生反应生成铝镁尖晶石，并伴随体积膨胀。铝镁碳砖的抗渣性和膨胀随着MgO 含量的增加而提高。烧后产生膨胀可使耐火材料内衬的砖缝缩小，内衬结构变得致密。LF(V）工作条件(l）精炼温度高达1700，热点部位温度更高，
5、且加热时间长，约1326min；(2）熔渣的严重侵蚀，以碱性渣为主，碱度波动于23.5 之间；(3）底部吹氩搅拌，对渣线内衬冲刷最为严重；(4）部分时间处于较强的还原气氛下操作，冶炼时加入碳粉、铝粉、硅粉等还原剂；(5）真空下精炼时间长，平均每炉超过30 min。(6）间歇操作，热震频繁。LF(v）炉衬损毁因素(1）化学反应与熔蚀；(2）高温真空LF(v）下的挥发作用；(3）熔渣的侵蚀；(4）热冲击和机械冲刷。n典型的LF 钢包内衬综合砌筑结构为：包底和下部包壁用纯白云石砖，渣线部位用轻烧白云石砖（适用于无渣精炼，如初炼炉为底出钢电弧炉、无渣出钢的氧气转炉等）、镁砖或镁碳砖。渣线以上采用纯白云
6、石砖。包盖一般采用高纯刚玉浇筑料。选择LF用耐火材料的依据(l）炉渣碱度。选择碱性耐火材料。(2）精炼温度。选择高的抗高温蠕变性能、好的耐急冷急热性。(3）精炼的钢种。精炼轴承钢时，包衬往往使用高铝砖，而仅在渣线部分使用镁碳砖。(4）搅拌。由于搅拌作用，会形成对炉衬的冲刷。因此要求耐火材料具有好的高温强度。(5）稳定性。真空处理时，一些耐火材料在真空作用下会被钢水中的碳还原，引起耐火材料的损坏，还会引起钢水增碳。因此，进入真空室的LF 钢包的耐火材料应当在高温和真空卜具有良好的稳定性。AOD 炉衬的工作条件(l）精炼温度需达17101720 以上，产生较大的热应力，引起热剥落和结构剥落；(2）
7、开始吹氧时，钢中硅氧化为Si02，炉渣变为碱度很低的酸性渣（B 3.0）。在精炼过程中，耐火材料受到碱度变化范围很大的酸碱性炉渣的侵蚀作用；(3）大量喷吹氩气和氧气，钢液和炉渣激烈搅动，对喷嘴和喷嘴区耐火材料的侵蚀作用尤为严重；(4)AOD 炉为间歇式操作，炉衬工作面热震大。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（经潜入管时为1m/s）以及与侵蚀性渣（硅酸钙、铝酸钙和铁酸盐）和氧化铁熔融物接触。RH/RH-OB 内衬通常采用优质镁铬砖或碱性捣打整体衬或按照不同部位的使用条件采取分区砌衬的综合内衬。
