炉外精炼选择耐火砖的依据

用于工业生产的炉外精炼方法，其精炼操作如脱气、排除杂质、调整成分与温度等主要在钢包中完成。按钢包的功能司分为两种类型。

（1）钢包处理型，其特点是精炼时间短（10—30min），仅有钢水脱气、脱硫、成型控制和改变夹杂物形态等作用，但无补偿钢水温度的功能。

（2）钢包精炼型，具有补偿钢水温度等多种精炼功能，适宜于高合金钢和特殊钢的精炼。精炼炉用耐火砖及相关技术，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，并经受钢水一熔渣一气流的剧烈冲击，以及电弧辐射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砖，对延长炉衬寿命、冶炼洁净钢，降低成本是至关重要的。下面河南耐火材料厂介绍下炉外精炼选择耐火砖的依据

A温度

一般精炼温度高达1550—1700℃甚至1800℃。对AOD炉曾进行测定，当最高温度提高10℃，耐火砖寿命则降低30％。要求耐火砖具有高的耐火性能，能经受最高精炼温度和局部过热的冲击，且在该温度下出现的液相量较少，能抵抗低粘度炉渣的侵蚀。因此，应选择纯度和直接结合率高的碱性耐火砖。间歇操作又会引起温度波动，造成炉衬剥落，温度波动当然越小越好，一般采用中间烘烤和缩短炉次间停歇时间，减小钢包温度变化以提高炉衬寿命。在冶炼允许条件下，采用抗热震性最优的镁碳砖或用镁铬砖为好，若温度急变虽大，但间歇时间较短，使用镁白云石砖较好。如LF（V）钢包，渣线部位用MgO-C或MgO-Cr2O。砌筑，侧壁用MgO—CaO系或MgO—Cr20。砌筑，底部一般采用优质高铝耐火砖。

B搅拌

所有炉外精炼法都装有钢水搅拌装置。VOD、VHD（VAD）、AOD等是氩气搅拌，一般在炉底吹氩处和距吹氩较近的炉壁损毁较严重。电磁感应搅拌（SKF），一般则在搅拌器位置和搅拌器对称位置炉衬损毁较重。由于搅拌作用造成钢水及渣的剧烈沸腾，加速炉衬耐火砖的损毁。因此，受冲刷严重侵蚀区应采用高温强度大的优质耐火砖如镁铬质、高纯镁质、铬刚玉质等。

C处理时间

精炼时间可长达1—4h，钢水在钢包中处理时间越长，炉衬损毁越严重。因此，应采用抗渣性好、高温蠕变小的耐火砖。

D真空

耐火砖的挥发速度随温度和真空度的提高而加大，炉渣渗透速度和数量也随之加大。如LF（V）在高温真空下的真空度可达67Pa以上，从而加速炉衬的损毁。耐火氧化物在真空中的稳定度与其蒸气压解离能、结合相活化能有关。在常用耐火砖的几种氧化物中，以Alz03和CaO最稳定。设若在MgO砖中或镁铬砖中加入Al2O3可显著降低砖的挥发速度。在1700℃，10-1Pa，Al2O3挥发速度仅为MgO的1/100，MA尖晶石为MK尖晶石的l/44。可见，仅从真空挥发性考虑，采用高CaO的镁白云石砖和含Al2O3的镁铬砖更好。

E电弧加热

ASEA-SKF、VHD（VAD）、LF等精炼炉都用电弧加热，前者用电磁搅拌、后者用氩气搅拌。接近电弧的热点区，高温直接热辐射甚至高达2000℃，加之渣的喷溅，使炉衬损毁速度急剧增大。工作电压越大，电弧越长，电极与炉衬之间的距离越小，则炉衬耐火砖损毁越严重。因此，尽量使用较低的电压、大电流、短弧操作，控制电极极心圆越小越好。

F精炼的钢种

镁铬质耐火砖在还原气氛的碱性炉渣下操作，耐火砖中Cr2O3，容易被还原成Cr。因此，精炼无铬或低铬钢种时，不宜采用镁铬质砖衬，而应使用镁白云石砖或镁砖。精炼超低碳钢时，为了避免可能性增碳，不宜采用镁碳砖，应用镁铬质砖或镁白云石砖为好。

G渣的性质

选择熔渣的最佳组成，并在处理钢水的过程中对熔渣进行控制。在精炼过程中，渣的变化范围大，渣组成取决于多种情况的影响，渣的化学组分不一样，单独处理的方法也不一样。

a碱度

耐火砖应尽可能与炉渣相适应，最大限度降低侵蚀速率，提高炉衬寿命。当C/S＞2.0时，尖晶石就不稳定，纯镁砖比镁铬砖抗渣蚀性好，选用镁砖、镁白云石砖和镁碳砖。当C/S＜2.0时，应采用镁铬砖或镁白云石砖。

b流动性

炉衬的渣蚀取决于渣和耐火砖的接触面积，接触面越大渣蚀越严重。在耐火砖显气孔率一定的条件下，渣的流动性越好，渗透砖中的量越大，渣蚀越严重。渣的粘度决定于其组成和温度，一般酸性渣粘度大于碱性渣。控制熔剂如CaF2的加入量将有利于减轻炉衬的侵蚀。但碱度太小的渣又影响脱硫，还须二者兼顾。渣的温度越高，粘度越小，流动性越大，渣蚀越严重。

从各种耐火砖的高温特性和国内外精炼炉高侵蚀区实炉效果，欧美等以镁铬质砖为主，日本则以镁白云石砖最为普遍。结合我国资源条件，镁钙质及其含碳制品和镁碳砖是我国炉外精炼炉高侵蚀区用砖的研究重点。

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