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RH 炉用耐火材料介绍
耐火材料
RH 真空脱气炉最初只是作为脱气装置,当时的耐火材料内衬主要采用粘土砖高铝砖。现在,
RH 炉功能已经扩展了到了吹氧和喷粉,内衬耐火材料的适用条件变得更为苛刻,因此选用
高级耐火材料。特别是随着高级特种钢的产量增加,正在大力推广增大环流量,大量吹入
气体的方法,以进行超低碳钢的稳定生产和高速处理。加大环流量使耐火材料内衬磨损增
加;增加冷风吹入量造成了高温剥落;钢包熔渣吸入量增加又加大了结构剥落和侵蚀,所
有这些因素都将导致内衬材料的损毁加剧。因此,现在的 RH/RH-OB 内衬以直接结合镁铬砖
为主流,而在 RH/RH-OB 内衬吹氧口周围使用半结合或再结合镁铬砖,一部分使用镁碳砖。
用于 RH 装置顶部和上部槽内的耐火材料,由于不与钢水和熔渣直接接触,与下部相比
一般损毁都较少。中间部分由于接触钢水和熔渣侵蚀或者由于高温剥落,使耐火内衬遭到
损毁。下部槽包括浸渍管的耐火内衬是 RH 装置的高腐蚀区,它往往决定着 RH 炉的使用寿
命,因此下部槽的内衬应选用高温烧成直接结合镁铬砖。炉身下部损伤最严重的部位是环
流管,因为衬里的结构限制了它的厚度,而且复杂形状的耐火制品还需经两次加热,所以
没有一种耐火材料有足够的使用寿命。此外,在 RH-OB 炉中,OB 对耐火材料的使用也有重
要的影响,在采用上部喷枪法时,耐材受到吹入的氧气与钢水中铁元素生成的氧化物及高
温反应气体侵蚀,尤其是生成氧化物会迅速地侵蚀耐火材料工作面,因此需选用 Cr2O3 含
量高的 MgO-Cr2O3 砖才会有较高的使用寿命,而暴露在高温气体下部选用 Cr2O3 含量低的
MgO-Cr2O3 砖会有较好综合使用性能。
炉用镁铬砖
高温烧成的镁铬砖系耐火材料(如直接结合、再结合、半再结合镁铬砖)由于具有抗低
碱度渣蚀能力强的优点,已经广泛应用于精炼炉衬上。镁铬系砖有许多不同的品种,砖的
生产工艺、组织结构、性能差异也很大。镁铬系砖按按 Cr2O3 含量可分为镁铬砖(Cr2O3 含
量为 5~20%)、铬镁砖(Cr2O3 含量为 20~35%)和铬砖(Cr2O3 含量为大于 35%),按生产工艺分
为烧结砖和熔铸砖等。
由于镁铬砖的品种非常繁多,有文献对其进行了归类总结:
(1)硅酸盐结合镁铬砖(普通烧成镁铬砖)。这种砖是由杂质(SiO2 与 CaO)含量较高的普
铬矿与制砖镁砂制做成,烧成温度在 1550℃左右。结构特点是:耐火物晶粒之间是由硅酸
盐结合的,显气孔率较高,抗炉渣侵蚀性较差,高温体积稳定性差。
(2)预反应镁铬砖。将镁砂(轻烧镁粉)与铬矿共磨压坯在窑内烧成,用合成的镁铬砂作
为原料再制砖,形成“预反应镁铬砖”。预反应镁铬砖属硅酸盐结合镁铬砖的改进型。
(3)直接结合镁铬砖。直接结合镁铬耐火材料是由杂质含量低的铬精矿与较纯镁砂制
作,烧成温度在 1700℃以上。其结构特点是:耐火物晶粒之间多呈直接接触,砖中方镁石(固
溶体)-方镁石(固溶体)与方镁石(固溶体)-尖晶石(固溶体)的直接结合程度高,因此其高温
性能、抗炉渣侵蚀性好,高温体积稳定性都较普通镁铬砖好。
(4)熔粒再结合镁铬砖(电溶再结合镁铬)。用电熔方法使镁砂与铬矿(轻烧镁粉或菱镁