钢包、精炼炉渣线用哪种耐火砖？

钢包是炼钢连铸过程中的重要配套设备，是工业生产的炉外精炼方法，其精炼操作如脱气操作.排除杂质.调节成分和温度主要在钢包中完成。

根据钢包的功能可分为两种类型。(1)钢包处理型，其特点是精炼时间短(10-30min)，只有钢水脱气.脱硫.成型控制和改变夹杂物的形状，但没有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，适用于高合金钢和特种钢的精炼。

镁碳砖

VOD钢包耐火材料

VOD真空吹氧脱碳法是一种利用真空装置降低CO分压、实现脱碳的炉外精炼法。具体实施方法是将预脱碳钢水倒入VOD钢袋中，然后将钢袋吊入真空罐（室），实现封闭真空状态，在一定真空度下完成精炼工作。VOD钢包装主要用于冶炼不锈钢和一些高铬低碳品种的钢，因此对冶炼环境的要求非常高，因为钢水温度高.混合性强，合金化后钢水粘度小等。VOD钢包装精炼对耐火材料（以下简称“耐火材料”）要求很高，不仅具有良好的隔热性能，而且与精炼工艺相匹配，能够承受电弧炉带来的热冲击和钢渣的侵害。真空处理延长了钢包的耐久性，搅拌过程也增加了耐材料的负担。此外，钢渣具有很强的侵蚀性。在整个施工过程中，大量的氧气不断被吹入钢袋，持续时间不可超过3h，钢水的高温可到到1720℃。由此可见，耐材料的损耗是所有二次冶炼操作中非常大的。在大多数情况下，含碳耐材料不能用于成渣反应和钢规格要求，钢水的真空氧脱碳往往与其他普通钢袋处理操作同时进行。由于钢水在钢包中停留时间较长，因此，钢包外壳的温度更容易升高。在这种情况下，在选择钢包耐材及相关结构设计时，须充分考虑VOD工艺的使用要求及其安全性和经济性。

电炉VOD钢包使用连续性差.急冷急热现象严重.冶炼钢种类复杂。低碳镁碳砖的热稳定性.渣具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，能满足电炉长材料优化改造项目对VOD钢包的生产要求。现场试验数据显示，刚玉莫来石预制块作为电炉钢包的保温材料，保温性能好，能满足VOD钢包的使用要求。

高铝砖

镁碳砖用于精炼炉渣线

试用渣线部位MgO-C砖、使用期工作条件：LF/VD包衬有时处于非连续生产状态，钢包内滞留的钢水可达1Oh大约。有时氧化渣入炉，长时间高温搅拌(1570-1630℃)，承受高碱度渣=(R=2.5-3)侵蚀和冲刷。

镁碳砖理化性能：MgO不小于76%，C显孔率2.0%-3.0%，体积密度2.95-2.98g/cm3、常温耐压强度45.0-47.5MPa，20-21常温抗折强度MPa，高温抗折强度(14000℃)14-15MP。

包衬渣线MgO-C砖的整体使用效果：

(1)LF/VD内衬渣线镁碳砖与熔池寿命基本相同，高温性能和完整性好.抗渣蚀.耐热震，适用于炉外精炼钢包的需要，产品质量稳定，外形尺寸良好。

(2)渣线总工作时间平均为3663min，根据正常连续生产精炼，渣线寿命超过40炉，对大型LF精炼钢包具有推广价值。

钢包渣线耐火材料标准

如果只考虑钢包耐火材料被熔渣侵蚀，那么钢包(包括精炼钢包)渣线耐火材料的选材标准如下:

(1)对于温度不太高、低CaO／SiO2比、氧化铁含量非常低的熔渣，选用高铝砖，尤其是高铝砖，Al2O3为7O%~85%的高铝砖，可获得令人满意的使用结果；

(2)对于高温，CaO／SiO2.氧化铁含量高的熔渣，选用镁铬砖即可获得理想的使用寿命；

(3)对于高温，CaO／SiO2小于2，氧化铁含量低的渣，选用氧化铁含量低的渣，MgO-CaO质量耐火材料，特别是白云石砖，能取得很高的技术经济效果；

(4)对于高温，CaO／SiO2比和氧化铁含量高，或者CaO／SiO2比和A12O3含量高的熔渣，MgO耐火材料是非常合适的选择；

(5)对于从未接触过熔渣的熔池低蚀区(钢水线部位)，选择含碳白云石砖.铝镁炭砖和铝镁尖晶石砖可获得满意的使用结果；

(6)实践证明，在底部冲击区选择铝镁质预浇件是一种非常成功的选材方案。

此外，还应特别指出以下几点：

(1)钢包渣的组成取决于各种不同的影响，每个单独处理步骤的化学分析是不同的。

(2)精炼钢包渣线部位须选用含碳耐火材料。CaO／SiO2小于1.5的CaO／SiO2系熔渣，尤其是以CaO／SiO2大于2.0的CaO-Al2O3系熔渣是一种强侵蚀性熔渣，温度高，经常延长电弧预热周期和搅拌周期，所以只有MgO-CaO-C质量(对前者)和MgO-C耐火材料的质量(对于后者)可以适应这种恶劣的操作条件。尽管如此，MgO-C／MgO-CaO-C质量耐火材料还应适应预热过程中长期询问的氧化环境，因此需要仔细平衡如何适应这些条件的碳碱性产品的组成和性能。

(3)在真空中脱气(RH.DH.APV等)会发生耐火氧化物成分的反应，会加速钢包耐火材料的腐蚀，并可能污染钢水。

我们可以预见一些钢包用耐火材料分解反应的演变：

1)SiO2和Mgo分解生成SiO.Mg，甚至生成Si。因此，当压力下降到399.9Pa(3)以下时，钢水处于真空脱碳状态，SiO2会被钢水中的碳侵蚀。

2)含P2O5.产品(不烧砖，含磷酸铝).磷酸钠或磷酸钙结合剂的不定形料)会释放磷。

3)Cr2O它会分解并产生，如CrO3.CrO2.CrO等化合物，甚至产生金属铬。

虽然引用这些反应表明一些腐蚀机制（例如，碳被SiO氧化），但这些反应实际上并不明显，而且工作材料的数量很少。当然，一些耐火材料根本没有脱氧反应，特别是石灰，在真空下几乎没有分解，氧化铝在真空条件下也没有脱氧反应。

LF(V)渣线区位于高碱度炉渣区.在高应力条件下，损坏非常严重。因此，选择耐腐蚀性。.抗热震镁碳砖较多。

一家海外公司在那里MgO-C(C15%)内添加ZrB2(1.5%)作为抗氧化剂，其效果优于添加金属粉末的产品，无论是抗氧化还是耐炉渣侵蚀。其机制如下:2ZrB2+O2一ZrO2+B2O3

ZrO2对于高CaO/SiO2渣具有较高的耐腐蚀性，而2渣具有较高的耐腐蚀性，B2O三是形成高粘度熔体堵塞气孔，防止氧化气体渗入。砖在250年。t二次精炼包渣线的侵蚀率比原砖低30%。

海外某厂在130tLF炉渣线采用镁碳砖，使用寿命达50次。海外工厂800家。tLF炉(底部除外)采用全镁碳砖砌筑，使用寿命达110次。

某公司全衬采用镁碳砖，使用寿命为110次，耐火材料单耗每吨钢3.6kg。为了进一步提高砖的耐久性，应改进砖的砌筑方法和砖型，镁碳砖一般为水平弧形砖。在包口处用铁皮覆盖。为防止金属添加剂因膨胀而向上移动，钢包口上部设有固定压砖作为拱形砖。砌筑时，砖与铁皮压紧，缝隙用高铝浇注料填充，使其牢固连接。从而提高热应力，起到保温作用，防止包口砖温度过热，提高镁碳砖的使用寿命