感应炉用耐火材料

感应炉是所有耐火材料应用场合中最具挑战性的一种。大批量感应炼钢装置的装配成功急需提高耐火材料的使用性能，结果则促进了感应炼钢用耐火材料性能的不断改进。

感应炉用耐火材料需要根据炉型、炉子结构、所熔炼的钢铁种类、熔炼工艺和操作条件等进行选择，同时也应考虑耐火材料的材质从室温到工作温度之问的物相和物理性能的变化过程和变化机理，以及耐火材料应用条件等。

(1)无芯感应炉熔炼铸铁和有色金属时，一般选择SiO2、ZrO2·SiO2和由它们组成的复相耐火材料。由于ZrO2·SiO2在高温受热分解生成f ZrO2和fSiO2，均匀分布于材料中，从而赐予材料高温塑性和抗蚀性能，表明ZrO2可延长SiO2质耐火材料

(2)无芯感应炉既可采用酸性炼钢法也可采用碱性炼钢法。酸性炼钢用耐火材料与熔炼铸铁一样，使用酸性耐火材料；碱性炼钢则使用中性或者碱性耐火材料。

(3)小型无芯感应炉炼钢时，通常使用镁质耐火材料筑衬，但这种耐火材料抗热震性能较差，而且易被熔渣渗透，产生结构剥落，导致超前损毁，所以难以适应大容量、间歇性操作的使用环境。

(4)正常操作的中型无芯感应炉炼钢时使用由MgO-Al203或MgO-Spinal混合料制成的耐火材料，它们均属于MgO-Spinel系耐火材料。

(5)以多种废钢为原料炼钢的中型无芯感应炉使用Al203-MgO(约10％MgO)质耐火材料，可获得高寿命。

(6)以直接还原铁球作为添加料的中型感应炉应使用MgO-Al203-Cr203(添加铬矿)质耐火材料。由于在高温受热时MgO、Al203、Cr2O3等反应生成复合尖晶石，其耐火性能高，抗蚀性强，结果则改进了与侵蚀能力强的高铁／锰熔渣的适应性，因而其使用寿命长。

(7)大型无芯感应炉使用由预合成Spinel粒料制成的尖晶石耐火材料，也可以使用由MgO(粗颗粒、细粉)、Spinel(中颗粒、细粉)和Al203微粒组成的混合料，同时经过对预合成Spinel和原位Spinel比例进行精心平衡而制成的MgO-Spinel质耐火材料。这两类耐火材料均能同大型无芯感应炉的操作条件相适应。

(8)有芯感应炉熔炼灰铁和铸铁的操作温度为1450～1550℃，不是很高。虽然感应器熔沟与水套处的温度高达1600～1700℃，但因实施了水冷却，所以耐火材料的选择不是很困难。

(9)无芯感应炉主要采用打结方法筑衬，而有芯感应炉则主要采用浇筑方法筑衬。打结内衬耐火材料在烧结过程中会形成烧结层。为了获得高的适应性，期望烧结层的扩展和强度的上升缓慢进行。因此，耐火材料的配方设计和原料选择应保证内衬工作时与高温熔体接触的工作面能烧结形成具有一定强度的烧结层，而非工作层则应保持烧结前的散状结构，这种结构具有阻止工作层裂纹迁移和吸收裂纹的作用，而为延长内衬的使用寿命打下良好的基础。