耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的運(yùn)用

第八章耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用前言

耐火材料和鋼鐵工業(yè)密不可分，從人類(lèi)開(kāi)始從事煉鐵技術(shù)以來(lái)，人們就開(kāi)始使用耐火材料。耐火材料主要應(yīng)用在冶金行業(yè)，～70％；其次是用在建筑行業(yè)，～20％；其它行業(yè)～10％。2024/12/9第一節(jié)高爐用耐火材料第二節(jié)熱風(fēng)爐用耐火材料第三節(jié)焦?fàn)t用耐火材料第四節(jié)混鐵爐用耐火材料第五節(jié)鐵水預(yù)處理用耐火材料第六節(jié)轉(zhuǎn)爐用耐火材料第七節(jié)爐外精練用耐火材料第八節(jié)連續(xù)鑄鋼用耐火材料第九節(jié)加熱爐用耐火材料2024/12/9一、高爐（blastfurnace)簡(jiǎn)介

高爐是利用鼓入的熱風(fēng)使焦炭燃燒及還原熔煉鐵礦石的豎式爐，是在高溫和還原氣氛下連續(xù)進(jìn)行煉鐵的熱工設(shè)備。高爐用耐火材料損毀的原因主要是爐料機(jī)械磨損、碳素沉積、渣鐵侵蝕、堿金屬侵蝕和鉛鋅滲透、熱應(yīng)力和高溫荷重等綜合因素，其中溫度是決定性的因素。因此，高爐爐體易損部位均設(shè)有冷卻系統(tǒng)，以提高爐襯的使用壽命。第一節(jié)高爐用耐火材料

2024/12/92024/12/9高爐爐體用耐火材料

高爐爐體由爐喉、爐身、爐腰、爐腹和爐缸5部分組成。爐體附設(shè)有風(fēng)口、出渣口、出鐵口、冷卻系統(tǒng)及加料裝置等設(shè)施。高爐爐襯按其使用損毀特點(diǎn)可分為上、中、下三段；上段包括爐喉、爐身上部和中部；中段包括爐身下部、爐腰和爐腹；下段為爐缸和爐底。2024/12/92024/12/91、爐喉、爐身上部及爐身中部用耐火材料

爐喉承受爐料下降時(shí)的直接沖擊和摩擦，極易磨損，多采用高強(qiáng)度的粘土磚和高密度的高鋁磚砌筑，并采用鑄鋼板保護(hù)。爐身上部和中部溫度不超過(guò)700℃，無(wú)爐渣形成和爐渣侵蝕，除承受爐料滑行與沖擊以及熱煙氣所攜粉塵的摩擦而導(dǎo)致機(jī)械磨損外，主要是鉛、鋅侵入沉積，使襯磚組織變的脆弱，甚至鼓脹，還有碳素沉積及粘結(jié)物的作用，使?fàn)t襯開(kāi)裂和結(jié)構(gòu)松散。整個(gè)爐體中該部位損毀較輕，一般采用氧化鐵含量較低的致密粘土磚或高鋁磚砌筑。2024/12/92、爐身下部、爐腰和爐腹用耐火材料

爐身下部承受爐料下降時(shí)的摩擦與爐氣上升時(shí)粉塵的沖刷作用，該部位溫度較高并有大量爐渣形成，堿金屬蒸汽的侵蝕作用較重，因此爐襯損毀速度較快。爐腰處溫度高，爐渣大量形成，渣蝕嚴(yán)重，堿侵蝕及高溫含塵煙氣的沖刷均較爐身嚴(yán)重。爐腹部位的溫度較爐腰高，其下部爐料溫度約為1600～1650℃，氣流的溫度更高，低粘度的熔渣大量形成，不但渣蝕嚴(yán)重，同時(shí)仍然承受焦炭的摩擦以及由上而下的熔體及炙熱氣流的沖刷，該部位爐襯的損毀最為嚴(yán)重。2024/12/9工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)以及中國(guó)高爐的實(shí)踐表明：碳化硅耐火制品具有硬度高、高溫強(qiáng)度大，熱膨脹率低、導(dǎo)熱性能、抗堿侵蝕性與抗熱震性?xún)?yōu)良等特點(diǎn)，是高爐中段較為合適的爐襯材料。其中以氮化硅結(jié)合的碳化硅制品最佳。因?yàn)榈杓?xì)致的纖維狀結(jié)晶作為結(jié)合相，將碳化硅細(xì)粉包裹形成牢固的機(jī)械結(jié)合，因而具有較高的高溫強(qiáng)度與較好的抗堿蝕性能，其用量已占全世界高爐用碳化硅材料的60％以上。最新開(kāi)發(fā)的塞?。⊿ialon)結(jié)合碳化硅制品，與氮化硅結(jié)合的制品相比，結(jié)晶較大，氣孔率較低，抗氧化性能好，經(jīng)抗堿試驗(yàn)后，高溫抗折強(qiáng)度較佳，是高爐爐襯材料的優(yōu)選。碳化硅磚的理化性能指標(biāo)見(jiàn)下表所示。2024/12/9中國(guó)美國(guó)結(jié)合方式Si3N4SialonSi3N4Sialon化學(xué)成分

％SiCSi3N4Sialon7121～23>77>20752575>20體積密度,g/cm32.722.702.602.70顯氣孔率,％15151615常溫耐壓強(qiáng)度，MPa204220198213抗折強(qiáng)度，MPa常溫1400℃5257535038424748線(xiàn)膨脹率,％0.450.510.410.51熱導(dǎo)率,W/(m·K)1200℃231617.517碳化硅磚的理化性能指標(biāo)2024/12/9爐身非工作層采用粘土質(zhì)隔熱磚砌筑，也可以用高鋁水泥隔熱耐火澆注料澆注和噴涂施工。在生產(chǎn)過(guò)程中，爐身下部、爐腰和爐腹工作層損毀到一定程度時(shí)(爐殼發(fā)紅)，可采用壓入料和噴涂料進(jìn)行熱修補(bǔ)。在高鋁質(zhì)的噴補(bǔ)料中加入一定比例的SiC材料進(jìn)一步提高材料的耐磨性和耐侵蝕性。從上世紀(jì)60年代開(kāi)始，對(duì)爐腰、爐腹、爐底進(jìn)行壓入修補(bǔ)，在襯磚和爐殼之間形成保護(hù)層，在高鋁料的基礎(chǔ)上，加入樹(shù)脂為結(jié)合劑的SiC及碳素，以提高其耐侵蝕性和熱導(dǎo)率，可延長(zhǎng)使用壽命3～6個(gè)月，有的可長(zhǎng)達(dá)一年。2024/12/93、爐缸及爐底用耐火材料

爐缸是盛裝鐵水和熔渣的部位，其側(cè)壁上設(shè)有出渣口、出鐵口和風(fēng)口。該部位長(zhǎng)期承受高溫、熱荷載、鐵水和熔渣的侵蝕，以及熱應(yīng)力等作用。爐缸上部風(fēng)口區(qū)溫度最高，可達(dá)1700～2000℃以上。開(kāi)爐初期爐底和爐缸的耐火材料主要承受高溫鐵水和熔渣的機(jī)械沖刷和攪動(dòng)磨蝕、鐵水與渣滲入磚的氣孔與磚縫中，加快對(duì)爐襯侵蝕，導(dǎo)致砌體變形開(kāi)裂，甚至爐底磚漂浮。同時(shí)，使碳磚損毀的因素除滲入有金屬鐵外，還生成氧化鐵和碳化鐵，導(dǎo)致組織破壞。此外，碳磚遇有水蒸氣等物質(zhì)時(shí)發(fā)生氧化，也是損毀的原因。2024/12/9對(duì)于粘土磚或高鋁磚爐缸及爐底來(lái)說(shuō)，鐵水中的碳能將磚中的二氧化硅還原成硅，并為鐵水所吸收形成硅鐵，時(shí)磚的表面呈半熔融狀態(tài)。當(dāng)侵蝕達(dá)到一定深度，即達(dá)到鐵水凝固線(xiàn)時(shí)，鐵水與熔渣的滲入即中止。因此，現(xiàn)代高爐的爐缸及爐底均設(shè)有冷卻設(shè)施。在大型高爐上廣泛采用砌筑陶瓷杯來(lái)保護(hù)爐底及爐缸壁。爐底采用莫來(lái)石磚或優(yōu)質(zhì)粘土磚，上升部分用鉻剛玉磚，也有采用超低水泥結(jié)合的棕剛玉澆注件，以形成“陶瓷杯”。2024/12/9在陶瓷杯的背面（或下面）再墊以碳磚或微孔碳磚，兩者厚度比為1:(2~2.5)。風(fēng)口一般用氮化硅結(jié)合或自結(jié)合碳化硅磚，出鐵口和除渣口等部位用硅線(xiàn)石磚。新開(kāi)發(fā)的微孔碳磚、半石墨磚及石墨磚與傳統(tǒng)的加入氧化物的碳磚相比，抗?jié)B透性、抗鐵、堿及爐渣侵蝕性以及導(dǎo)熱性能等均有明顯的改進(jìn)，高爐自采用全碳磚爐底和綜合爐底以來(lái)，壽命可長(zhǎng)達(dá)15～20年。已不成為影響高爐爐齡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下表給出了高爐用碳磚及石墨磚的性能。2024/12/9高爐用碳磚及石墨磚的性能性能傳統(tǒng)碳磚微孔碳磚加外加劑碳磚半石墨磚石墨磚加外加劑半石墨磚耐壓強(qiáng)度,MPa405060251548熱導(dǎo)率W·(m·K)-181111195122添加劑SiSiAl2O3SiAl2O3彈性模量MPa37001140012400290021005900抗堿性,%5.11.61.65.23.50.3鐵中溶解度%3.04.20.54.24.61.02024/12/94、高爐其它部位用耐火材料

指出鐵溝、渣溝與出鐵口和出渣口等處用耐火材料。出鐵溝和出渣溝是流放鐵水與熔渣的通道，承受較強(qiáng)的鐵水流和渣流的機(jī)械沖刷、化學(xué)侵蝕和急冷急熱等作用，極易損毀，需要經(jīng)常維護(hù)。2024/12/92024/12/9（1）出鐵溝分主鐵溝和鐵溝兩部分。主鐵溝一端與出鐵口相接，由于高爐大型化且強(qiáng)化冶煉，每個(gè)出鐵溝日通鐵量高達(dá)3000t左右，因此其工作條件是苛刻的。對(duì)鐵溝內(nèi)襯用耐火材料的要求是耐鐵水和熔渣的侵蝕和沖刷能力強(qiáng)，抗熱震性能好及重?zé)w積變化小，此外還要求不粘結(jié)渣鐵、易于施工與拆除，且不產(chǎn)生有害氣體。一般采用粘土磚、碳化硅磚、石墨或焦末和瀝青等配制成耐火搗打料做保護(hù)層。上世紀(jì)80年代以來(lái)，大型高爐采用的鐵溝料已從搗打料發(fā)展成澆注料，其主要材質(zhì)為電熔剛玉、碳化硅、少量金屬硅與金屬鋁粉以及適量的外加劑等原料配制，再輔以超細(xì)粉使其具有較高密度，通鐵量已達(dá)50～100萬(wàn)t。2024/12/9（2）出鐵口用耐火材料用于堵塞出鐵口的泥料稱(chēng)為炮泥。對(duì)炮泥的要求可塑性、粘結(jié)性及燒結(jié)性好，不產(chǎn)生裂紋與收縮，強(qiáng)度高、耐侵蝕，同時(shí)應(yīng)易打開(kāi)，保證鐵水或熔渣順暢流出。炮泥一般用粘土熟料、高鋁熟料、莫來(lái)石、碳化硅、碳粒和粘土為原料；大型高爐則用電熔氧化鋁、碳化硅、粘土等為原料，并用水或樹(shù)脂進(jìn)行混練制成有水炮泥或無(wú)水炮泥，裝袋待用。2024/12/9一、簡(jiǎn)介（hotblaststove/furnace)

高爐熱風(fēng)爐是一種蓄熱式交換器，即能將鼓入高爐助燃的空氣由常溫加熱到高溫的熱工設(shè)備。

20世紀(jì)50年代高爐熱風(fēng)爐的工作風(fēng)溫一般為800℃左右，70年代超過(guò)1020℃，90年代達(dá)到1350℃。由于風(fēng)溫的提高，操作條件更苛刻，因此所用耐火材料也從普通材料向高性能、多品種方向發(fā)展，以滿(mǎn)足高風(fēng)溫操作的需要。熱風(fēng)爐用耐火材料除了考慮體積密度及與熱容量有關(guān)的比熱容外，抗儒變性能仍是最重要的指標(biāo)?？篃嵴鹦耘c強(qiáng)度、外形準(zhǔn)確且無(wú)殘余膨脹都是重要的性能。當(dāng)今都用凈化的高爐煤氣，因此格子磚由于脹裂(1000℃左右)而導(dǎo)致的崩潰或堵塞現(xiàn)象已不嚴(yán)重，熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)及其使用的耐火材料見(jiàn)下圖。第二節(jié)熱風(fēng)爐用耐火材料2024/12/92024/12/9二、爐體用耐火材料

熱風(fēng)爐爐體由蓄熱室和燃燒室組成。熱風(fēng)爐一般用高爐煤氣或高爐與焦?fàn)t的混合煤氣作燃料，也有采用焦?fàn)t煤氣或重油等作燃料的，其操作溫度為1300～1600℃。由于爐體結(jié)構(gòu)和操作溫度不同，各部位一般選用超級(jí)或高級(jí)粘土磚、高鋁磚、硅磚、莫來(lái)石磚、硅線(xiàn)石磚、紅柱石磚和一些不定形耐火材料。損毀部位主要是燃燒室、格子磚氣體的上部、內(nèi)燃式爐的隔墻和外燃室爐的過(guò)橋等處。其損毀原因主要是高溫、溫度變化形成的熱應(yīng)力和粉塵的化學(xué)侵蝕等因素所致。熱風(fēng)爐使用壽命為15～20年，其間對(duì)易損毀部位需要進(jìn)行小修。2024/12/9蓄熱室用耐火材料

當(dāng)熱風(fēng)溫度低于900℃時(shí)，高溫部位襯磚和格子磚砌體上層用高鋁磚，其余均用高級(jí)粘土磚；風(fēng)溫為900～1100℃時(shí)，高溫部位襯磚和格子磚則選用高鋁磚、莫來(lái)石磚或硅線(xiàn)石磚，其余部位用高鋁磚和高級(jí)粘土磚；風(fēng)溫高于1100℃時(shí)，其高溫部位必須選用低儒變高鋁磚、莫來(lái)石和硅磚。2024/12/9項(xiàng)目牌號(hào)RL-65RL-55RL-48Al2O3，％≥65≥55≥48耐火度，℃≥1790≥1770≥17500.2MPa荷重軟化溫度,℃≥1500≥1470≥1420重?zé)€(xiàn)變化，％1500℃，2h1450℃，2h+0.1-0.4+0.1-0.4顯氣孔率，％≤24常溫耐壓強(qiáng)度，MPa49.044.139.2熱風(fēng)爐高鋁磚的理化性能2024/12/9熱風(fēng)爐硅磚的理化指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)

SiO2，%≥94CaO，%2~3Fe2O3，%≤1.5耐火度，℃≥1710荷重軟化開(kāi)始溫度，℃≥1650蠕變率（1550℃，50h），％≤0.5真密度，g/cm3≤2.34顯氣孔率，％≤23常溫耐壓強(qiáng)度，MPa≥302024/12/9燃燒室用耐火材料

燃燒室用耐火材料與蓄熱室用的基本相同，也有用莫來(lái)石或者莫來(lái)石磚配用硅磚砌筑的；燃燒器的空氣、煤氣通道一般用粘土磚和高鋁磚砌筑，其上部帶輻射孔（噴嘴）的部位可用莫來(lái)石磚或莫來(lái)石剛玉磚砌筑，使用壽命2～4年。該部位采用高鋁質(zhì)耐火澆注料預(yù)制帶噴嘴口的部件，也獲得了較好的使用效果。2024/12/9一、簡(jiǎn)介（cokeoven)焦?fàn)t是獲得焦炭及煉焦化學(xué)副產(chǎn)品的熱工設(shè)備，焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖.第三節(jié)焦?fàn)t用耐火材料2024/12/9二、碳化室用耐火材料

碳化室是由爐墻、爐底、爐頂和爐門(mén)組成。碳化室工作室工作是周期性的，裝煤時(shí)爐墻表面溫度降至500～600℃，結(jié)焦末期爐墻表面溫度又升至1000～1100℃。溫度的大幅波動(dòng)，使砌體產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致砌體出現(xiàn)裂紋、組織松散、強(qiáng)度降低，還受到煤料成焦時(shí)的膨脹壓力，致使墻面鼓脹和凹陷等。裝煤和推焦時(shí)，爐墻和爐底經(jīng)常受到強(qiáng)烈的機(jī)械磨損和撞擊，另外，爐墻還承受化學(xué)侵蝕和碳素沉積的作用。因此，碳化室墻、底用硅磚砌筑。2024/12/9焦?fàn)t，尤其現(xiàn)代化大型焦?fàn)t對(duì)硅磚的要求時(shí)及其嚴(yán)格的。首先是外觀上光潔度與平整度要求很高。磚的棱角齊整、尺寸公差小。另外，硅磚為鱗石英、方石英并與殘余石英及玻璃相共存的復(fù)合體，其中只有鱗石英形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成堅(jiān)固的骨架，使磚具有良好的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為此必須使石英達(dá)到充分轉(zhuǎn)化，促使磚中大量鱗石英的形成。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所生產(chǎn)的硅磚真密度一般為：2.31~2.32g/cm3，控制硅磚中殘存石英含量使殘余膨脹幾乎為零。2024/12/9

現(xiàn)代大型焦?fàn)t碳化室墻面采用致密硅磚砌筑，顯氣孔率控制在16％～17％，以提高爐墻導(dǎo)熱性，增加生產(chǎn)能力；爐門(mén)由于經(jīng)常開(kāi)啟，溫度波動(dòng)較大，朝向碳化室一側(cè)一般采用粘土磚砌筑，也可用堇青石磚和不定形耐火材料，耐火材料與外殼之間充填隔熱材料。碳化室靠爐門(mén)的墻，也稱(chēng)爐頭，處于溫度波動(dòng)大的區(qū)域，因此多用粘土磚、高鋁磚、硅線(xiàn)石磚和紅柱石磚砌筑。爐頭和爐門(mén)損壞時(shí)一般用磚補(bǔ)砌，或用耐火可塑料及澆注料修補(bǔ)，較好的修補(bǔ)方法為火焰噴補(bǔ)法。2024/12/9三、燃燒室用耐火材料

燃燒室由爐墻、爐底和爐頂組成。爐墻與碳化室共用，需砌筑嚴(yán)密，不得有氣體串通，該側(cè)面主要受高溫、煤中所含鹽類(lèi)和燃?xì)獾淖饔?。爐底與斜道上的空氣和煤氣道相通。燃燒室工作層用硅磚砌筑，其技術(shù)要求與碳化室用磚相同。2024/12/9四、焦?fàn)t硅磚（silicabrickforcokeoven)

以鱗石英為主晶相用于砌筑煉焦?fàn)t的硅質(zhì)制品?，F(xiàn)代焦?fàn)t是由成千種磚形，上萬(wàn)噸耐火材料砌筑的龐大熱工設(shè)備。硅磚是其爐體的主要材料，構(gòu)成了焦?fàn)t的基本部分：蓄熱室、斜道、燃燒室、碳化室、爐頂?shù)?，占耐火磚總量的60～70％。焦?fàn)t的一個(gè)爐役約20～30年，有的高達(dá)45年。焦?fàn)t硅磚的質(zhì)量好壞直接影響到爐役的長(zhǎng)短。2024/12/9焦?fàn)t硅磚性能要求：1、荷重軟化溫度高；

焦?fàn)t硅磚在高溫下能承受爐頂上裝煤車(chē)的動(dòng)負(fù)荷，并可在長(zhǎng)期使用中不變形。2、熱導(dǎo)率高；

焦炭是用焦煤在碳化室中靠燃燒室的熱傳導(dǎo)加熱而煉成的，所以，砌筑燃燒室的硅磚應(yīng)該有較高的熱導(dǎo)率。2024/12/93、高溫時(shí)有良好的熱震穩(wěn)定性能；

由于焦?fàn)t周期性的裝煤、出焦，引起燃燒室墻兩側(cè)硅磚的溫度急劇變化。正常操作的溫度波動(dòng)范圍內(nèi)不會(huì)引起硅磚的嚴(yán)重裂紋和剝落，因?yàn)樵?00℃以上，焦?fàn)t硅磚具有良好的抗熱震性能。4、體積穩(wěn)定性；

晶型轉(zhuǎn)化良好的硅磚中，殘存石英不大于1％，加熱時(shí)的膨脹集中在600℃以前，之后膨脹顯著趨緩。在焦?fàn)t正常操作時(shí)，溫度不會(huì)降至600℃以下，砌體的變化也不會(huì)大，可長(zhǎng)期保持砌體的穩(wěn)定和嚴(yán)密性。2024/12/9焦?fàn)t硅磚的理化性能項(xiàng)目指標(biāo)備注SiO2，％≥94CaO，％2～3有的不限制CaO，有的限制Al2O3和Fe2O3耐火度，℃≥1690荷重軟化溫度，℃≥1620重?zé)€(xiàn)變化,1450℃,%≤0.2顯氣孔率，％22～25依使用部位而定常溫耐壓強(qiáng)度，MPa≥20碳化室墻和爐底≥30MPa熱導(dǎo)率，W/(m?K)≥1.7參考指標(biāo)2024/12/9焦?fàn)t硅磚的礦物組成

真密度為2.35g/cm3的硅磚，其礦物組成為：鱗石英60～70％，方石英15～25％，殘存石英3～5％，玻璃相及其它～10％。焦?fàn)t硅磚殘存石英少，鱗石英多，可以減輕烘爐時(shí)的膨脹和在使用過(guò)程中由于殘存石英的轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的膨脹。

新砌焦?fàn)t烘爐的溫度－時(shí)間升溫曲線(xiàn)應(yīng)合理制定，尤其是在600℃前膨脹較激烈的階段應(yīng)嚴(yán)格控制。2024/12/9（Refractoriesforhotmetalmixer)

混鐵爐是煉鋼廠儲(chǔ)存鐵水，保持和均化鐵水溫度及其成分的熱工設(shè)備，有時(shí)也用于脫出鐵水中的雜質(zhì)成分?；扈F爐一般用煤氣作燃料，操作溫度為1500～1550℃。該爐通常為臥式圓筒形（見(jiàn)圖），兩端呈球面狀。第四節(jié)混鐵爐用耐火材料2024/12/9混鐵爐爐體的厚度一般為600～800mm?？繝t殼鋪上10～20mm厚的石棉板、耐火纖維氈或硅鈣板，然后砌筑厚度為113～230mm的粘土質(zhì)隔熱磚或漂珠磚。堿性混鐵爐內(nèi)襯的工作層通常用普通鎂磚砌筑，不接觸鐵水的部位則用鎂鋁磚砌筑，有些部位也允許用高鋁磚；酸性混鐵爐內(nèi)襯的工作層一般用硅磚砌筑。目前，在兌鐵水口處，開(kāi)始采用含碳化硅的材料，有的鋼廠已在混鐵爐內(nèi)采用整體澆注工藝（預(yù)制件）。2024/12/9煤氣燒嘴磚一般采用高鋁材質(zhì)制作，裝鐵水口的爐蓋內(nèi)襯工作層因掉磚需經(jīng)常維修，一般用粘土磚砌筑，改用耐火澆注料或耐火可塑料做成的整體工作層，壽命顯著提高?；扈F爐內(nèi)襯經(jīng)常承受鐵水沖刷、熔渣侵蝕、溫度變化和動(dòng)負(fù)荷振動(dòng)等作用，較易損毀。特別是渣線(xiàn)區(qū)、出鐵口、裝鐵水口與圓筒形本體連接處等部位跟師薄弱環(huán)節(jié)，在一個(gè)爐役中，該處內(nèi)襯需要經(jīng)常維修。如果在混鐵爐內(nèi)脫除鐵水中的雜質(zhì)，將嚴(yán)重影響爐體內(nèi)襯的壽命。2024/12/9（Refractoriesforhotmetalpretreatment）砌筑鐵水預(yù)處理容器使用的耐火材料。鐵水預(yù)處理是鐵水在進(jìn)入煉鋼爐冶煉前，為除去某些有害成分或回收某種有益成分的處理過(guò)程。第五節(jié)鐵水預(yù)處理用耐火材料預(yù)處理對(duì)耐火材料的損毀

鐵水預(yù)處理技術(shù)實(shí)質(zhì)是首先在出鐵溝脫硅，然后在同一容器中進(jìn)行脫硅、脫磷和脫硫處理。鐵水預(yù)處理可分為鐵流攪拌法、機(jī)械攪拌法、氣體攪拌法，以及插入法等。2024/12/9脫硅處理主要采用氧化鐵系處理劑；脫磷處理主要采用石灰系（CaO-CaF2-FeO）或蘇打系（Na2O3）處理劑；脫硫主要采用石灰系（CaO-CaF2或CaF2）處理劑。這些處理劑對(duì)耐火材料具有強(qiáng)烈的侵蝕作用，特別是蘇打灰的主要成分為Na2CO3，除強(qiáng)烈的侵蝕耐火材料外，還能使含石墨的耐火制品受到嚴(yán)重氧化。石灰系處理劑中包括螢石，其中的CaF2易于分解，有較強(qiáng)的腐蝕性，使磚中的骨料受到侵蝕。2024/12/9幾種處理劑對(duì)耐火材料侵蝕程度處理內(nèi)容處理劑對(duì)磚的相對(duì)侵蝕程度脫磷Na2CO31大↑侵蝕↓小CaO-CaF2-FeO2脫硅FeO3CaO-CaF24脫硫CaF25鐵水預(yù)處理過(guò)程中爐渣由酸性變?yōu)閴A性，倒入鐵水時(shí)承受高溫和熱震，在運(yùn)輸和裝卸鐵水時(shí)發(fā)生沖刷和振動(dòng)等，這些因素均能加劇耐火材料的損毀。因此，要求耐火材料具有較好的抗渣性能、抗沖刷和抗熱震的能力。2024/12/9出鐵溝用耐火材料

鐵水通常在出鐵溝中首先脫硅，以粉狀鐵鱗作處理劑，將其噴入鐵水中，可使硅含量脫到小于0.15%，使用Al2O3-SiC-C質(zhì)澆注料作出鐵溝內(nèi)襯，由于其中的SiC和C被氧化，使內(nèi)襯損毀加劇，使用壽命不長(zhǎng)。改用Al2O3-MgO質(zhì)澆注料作內(nèi)襯后，延緩了爐渣滲透，鐵溝壽命有所延長(zhǎng)。魚(yú)雷罐車(chē)用耐火材料魚(yú)雷罐車(chē)的使用已有60多年的歷史，除用作鐵水運(yùn)輸工具外，上世紀(jì)70年代以來(lái)還兼作鐵水預(yù)處理的容器，可容納鐵水100～600t，國(guó)內(nèi)外的一些鋼廠正在用魚(yú)雷罐車(chē)來(lái)取代傳統(tǒng)的敞開(kāi)式鐵水罐。2024/12/92024/12/9在魚(yú)雷罐車(chē)中用碳化鈣＋氧化鈣或鎂粉＋石灰等脫硫劑進(jìn)行脫硫操作，所形成的大量堿度大于2的高堿度渣對(duì)傳統(tǒng)的粘土磚和高鋁磚侵蝕十分嚴(yán)重。目前廣泛使用的是Al2O3-SiC-C磚作為魚(yú)雷罐車(chē)的工作內(nèi)襯，歐洲一些鋼廠仍然在使用高鋁磚作為工作內(nèi)襯，同時(shí)定期對(duì)工作襯進(jìn)行噴補(bǔ)維護(hù),（噴補(bǔ)圖），這種維護(hù)模式大大延長(zhǎng)了魚(yú)雷罐內(nèi)襯的服務(wù)壽命，較傳統(tǒng)方式提高了一倍以上。2024/12/9鐵水罐用耐火材料

一般在敞口式鐵水罐中進(jìn)行脫磷和脫硫。脫磷處理劑為石灰、螢石和鐵鱗。80％的石灰通過(guò)侵入式噴槍噴入鐵水內(nèi)，其余的石灰螢石和鐵鱗均從上部加入。2024/12/9通常采用高鋁磚或紅柱石磚砌筑此種鐵水罐，高鋁磚對(duì)C/S大于0.9的渣抗侵蝕性強(qiáng)，對(duì)C/S之比為0.5的渣，兩種磚不相上下。但多因剝落而損毀。由于罐襯長(zhǎng)時(shí)間與鐵水接觸，要求磚的組織結(jié)構(gòu)致密、性能穩(wěn)定，并在使用過(guò)程中略有膨脹。因此，罐壁和罐底采用含蠟石10％～20％的氧化鋁－碳化硅－碳質(zhì)磚砌筑，取得了較好效果。罐口由于受氧氣的影響和高溫的作用，要求該部位的磚具有良好的高溫性能和熱震穩(wěn)定性能，所以有采用含Cr2O3％的高鋁磚砌筑。采用上述磚綜合砌筑的鐵水罐，使用壽命可達(dá)到400余次（其中脫磷處理率約占三分之一），比單一采用高鋁襯磚約提高70％。2024/12/9項(xiàng)目出鐵溝用鋁鎂澆注料鐵水罐用鋁碳化硅質(zhì)襯磚噴槍用高鋁澆注料12化學(xué)成分，%MgO3Al2O394757974SiO2124SiC85C1010顯氣孔率，％5.08.813.3體積密度，g/cm33.253.003.042.71耐壓強(qiáng)度，MPa605053抗折強(qiáng)度，MPa19118.6重?zé)€(xiàn)變化，%+0.96-0.03鐵水預(yù)處理用耐火材料理化指標(biāo)2024/12/9前言(Refractoriesforconverter)

砌筑煉鋼轉(zhuǎn)爐使用的耐火材料。轉(zhuǎn)爐是一種主要以液態(tài)為原料進(jìn)行煉鋼的直立式圓筒形窯爐。根據(jù)氣體吹入爐內(nèi)的部位，分為底吹、頂吹、側(cè)吹和頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐。第六節(jié)轉(zhuǎn)爐用耐火材料2024/12/92024/12/9各部位爐襯的工作條件和所用耐火材料

由于轉(zhuǎn)爐各部位工作條件的差異和操作因素的影響，爐襯侵蝕速度極不均勻，導(dǎo)致兩側(cè)耳軸、渣線(xiàn)、爐帽、出鋼口等部位過(guò)早損壞，其余部位雖然基本上完好，但是整個(gè)爐襯無(wú)法繼續(xù)使用。根據(jù)爐襯各部位的損毀特點(diǎn)，選用不同等級(jí)和質(zhì)量的襯磚進(jìn)行綜合砌爐，使損毀達(dá)到基本均衡。目前轉(zhuǎn)爐使用的襯磚主要有焦油白云石磚、鎂白云石磚和鎂碳磚，我國(guó)轉(zhuǎn)爐主要使用鎂碳磚作為爐襯材料。2024/12/9鎂碳磚的使用情況及對(duì)材質(zhì)的要求

在冶煉過(guò)程中，因轉(zhuǎn)爐各部位的使用條件和損毀情況各不相同。為達(dá)到均衡蝕損，對(duì)于不同使用條件的轉(zhuǎn)爐各部位，所選用的鎂碳磚的牌號(hào)及質(zhì)量也不同。爐口、爐帽部位溫度變化劇烈，受渣蝕較嚴(yán)重，應(yīng)選用抗熱震性強(qiáng)的鎂碳磚。耳軸兩側(cè)除受吹煉時(shí)損毀作用外，表面無(wú)保護(hù)渣層覆蓋，不易修補(bǔ)，磚中碳易氧化。應(yīng)砌筑抗渣性?xún)?yōu)良、抗氧化性能好的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚。2024/12/9

渣線(xiàn)部位與熔渣長(zhǎng)期接觸，受渣蝕嚴(yán)重，需要砌筑具有優(yōu)良抗渣性的鎂碳磚。

裝料側(cè)，吹氧時(shí)爐渣和鋼水及裝入廢鋼和鐵水的直接撞擊和沖蝕。應(yīng)選用具有抗渣性強(qiáng)、高溫強(qiáng)度高、抗熱震性好的鎂碳磚。爐缸、爐底與其它部位相比侵蝕較輕，可選用普通鎂碳磚，采用頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)時(shí)，尤其是底吹CO2、O2等氣體時(shí)，損毀更為嚴(yán)重。應(yīng)選用抗氧化性好、抗熱震性好、高溫強(qiáng)度高、抗渣性強(qiáng)的高級(jí)鎂碳磚。依轉(zhuǎn)爐使用不同部位，選用相應(yīng)性能的鎂碳磚是提高轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的有效方法。2024/12/9出鋼口磚

出鋼口受鋼水沖擊、爐渣侵蝕、空氣和爐渣的氧化作用及溫度劇烈變化等綜合因素的影響而損毀嚴(yán)重。提高出鋼口質(zhì)量的途徑是采用優(yōu)質(zhì)原料并添加特殊抗氧化劑的鎂碳磚，并采用等靜壓成型以增加制品的致密度與均勻度。2024/12/9供氣元件

也稱(chēng)透氣磚，設(shè)在爐底。目的是使惰性氣體（氬氣、氮?dú)猓┚c地從爐底通入熔池。它是頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐地關(guān)鍵制品。透氣磚分為彌散型、夾縫型及直通孔型等，有的采用上述三種的復(fù)合型結(jié)構(gòu)。目前轉(zhuǎn)爐一般使用直通孔型的透氣磚為多。2024/12/9復(fù)合吹煉過(guò)程中，供氣元件承受鋼水和爐渣的化學(xué)侵蝕和強(qiáng)烈攪拌作用，頻繁的溫度聚變，以及供氣的氧化作用，其工作條件及其苛刻，要求透氣磚具有耐高溫、耐侵蝕、抗沖刷、抗剝落和抗氧化性強(qiáng)的能力。從冶煉的角度，要求透氣磚能通過(guò)所需容量的氣體，產(chǎn)生的氣泡細(xì)小且分布均與，使用安全可靠，其壽命要求與爐齡同步或基本同步。制作透氣磚時(shí)，可選用鎂質(zhì)及鎂碳質(zhì)原料，內(nèi)鑲一定數(shù)量的不銹鋼管，用等靜壓成型，其外形可制成圓形或方形，其理化性能舉例如下：體積密度2.9g/cm3，顯氣孔率0.6%，耐壓強(qiáng)度為40MPa，高溫抗折強(qiáng)度11MPa，MgO≧74％，C≧17％2024/12/9300噸轉(zhuǎn)爐各部位用鎂碳磚的性能使用部位化學(xué)成分，％氣孔率％體密g/cm3耐壓MPa高溫抗折MPaMgO固定碳爐口78.114.12.42.9642.512爐帽73.118.51.892.9541.812磚料側(cè)76.118.11.782.964214爐身71.618.91.82.9640.112耳軸75.219.71.82.9641.615風(fēng)口周?chē)?5.319.62.242.9541.817爐底74.617.61.862.9541.3122024/12/9爐襯的維護(hù)

在轉(zhuǎn)爐的正常冶煉過(guò)程中，爐襯的某些部位必須實(shí)行熱態(tài)修補(bǔ)，否則會(huì)因該部位的過(guò)早損壞而被迫停爐。通常的熱補(bǔ)方法有：投補(bǔ)，貼補(bǔ)和噴補(bǔ)。爐襯損毀的原因1）爐渣及鋼水在高溫下的化學(xué)侵蝕；2）爐內(nèi)溫度變化以及局部過(guò)熱導(dǎo)致?tīng)t襯脹縮不一致，產(chǎn)生應(yīng)力，發(fā)生剝落現(xiàn)象；3）因加入廢鋼及熔池?cái)嚢枰饳C(jī)械磨損，加上由于爐渣及鋼水的化學(xué)侵蝕使?fàn)t襯強(qiáng)度降低而加劇磨損；4）對(duì)鎂碳磚而言，由于氧化性爐渣，高溫氧化氣氛及MgO在高溫下氣化等因素的影響，使鎂碳磚嚴(yán)重脫碳，是損毀的重要原因。2024/12/9爐襯損毀的程度與冶煉鋼種、操作及維護(hù)情況有關(guān)?？偟膩?lái)說(shuō)，渣線(xiàn)附近及出鋼口的下部損毀劇烈，頂?shù)讖?fù)合吹煉條件下由于鋼水劇烈攪動(dòng)，熔池?fù)p毀也較嚴(yán)重。使用結(jié)果表明：工作面的基質(zhì)成分與熔渣反應(yīng)，形成了熔化層，接著為脫碳層，再往內(nèi)為原磚層。2024/12/9焦油結(jié)合的白云石磚的熔化層中形成C2F、MF等低熔點(diǎn)相。使磚發(fā)生連續(xù)性熔損，其損毀速度取決于脫碳層形成的快慢。鎂白云石磚含有適量的MgO和CaO，其損毀狀況以熔損為主，較少發(fā)生結(jié)構(gòu)剝落。鎂碳磚的損毀主要是熔渣中的FeO和空氣中的氧使石墨氧化，襯磚熱面的碳部分逸出以及一部分碳溶解于鋼水中或被磚中的MgO氧化形成薄的脫碳層；熔渣滲入磚脫碳層的氣孔中，并與鎂砂發(fā)生反應(yīng)形成低熔點(diǎn)氧化物；變質(zhì)弱化的表面層被攪動(dòng)的熔渣和鋼水沖刷而脫落。2024/12/9砌筑各種爐外精練裝置使用的耐火材料。將煉鋼爐中經(jīng)過(guò)初煉的鋼液倒入另外一個(gè)容器中，在真空、惰性氣體或還原性氣氛下進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫、去除夾雜并進(jìn)行成分微調(diào)的過(guò)程稱(chēng)為爐外精練或二次煉鋼。爐外精練技術(shù)對(duì)推動(dòng)潔凈鋼的生產(chǎn)起著重要措施，是與連鑄配套，保證連鑄順利進(jìn)行的重要手段。爐外精練用耐火材料包括真空脫氣，鋼包精練，噴粉和氬氧脫碳等裝置用耐火材料。第七節(jié)爐外精練用耐火材料2024/12/9一、真空脫氣用耐火材料

RH真空循環(huán)脫氣裝置由配有上升管和下降管的真空室和排氣系統(tǒng)組成。2024/12/9

RH裝置在高溫與真空條件下工作，真空室的中、下部?jī)?nèi)襯經(jīng)受鋼液的噴濺和沖刷，損毀較為嚴(yán)重。上升管和下降管的內(nèi)避承受高速氣流和鋼液的沖刷，外壁冊(cè)受熔渣侵蝕和溫度聚變的影響，容易發(fā)生剝落，并且在清渣過(guò)程中還遭受機(jī)械損傷，為該裝置的最薄弱環(huán)節(jié)。該裝置采用高鋁磚作內(nèi)襯，升降管采用高鋁磚、剛玉質(zhì)澆注料或高鋁質(zhì)搗打料和澆注料作內(nèi)襯。上世紀(jì)80年代后，真空室改用鎂鉻磚砌筑，下部使用煤碳磚、升降管用再結(jié)合鎂鉻磚砌筑，真空室下部壽命為60～190次，真空室中，上部壽命達(dá)到1400次以上，升降管壽命為30～120次，每噸鋼耐火材料的消耗量已低于1kg的水平。2024/12/9二、鋼包精練裝置用耐火材料

鋼包精煉法在爐外精練中的范圍不斷擴(kuò)大，重要性日益提高。電弧加熱電磁攪拌精練法（ASEA-SKF）、真空氧氣脫碳法（VOD）、真空氬氣脫碳法（VAD）及埋弧鋼包爐法（LF）等均屬于此類(lèi)。ASEA-SKF精練法的設(shè)備由鋼包爐爐體、感應(yīng)攪拌裝置、真空密封爐蓋、電弧加熱系統(tǒng)、加料系統(tǒng)及吹氧系統(tǒng)等構(gòu)成。鋼包襯一般采用含Al2O370％以上的高鋁磚及白云石磚。渣線(xiàn)部位蝕損嚴(yán)重，各國(guó)根據(jù)自己的條件，采用直接結(jié)合鎂鉻磚、再結(jié)合鎂鉻磚、鎂白云石磚及鎂碳磚。渣線(xiàn)壽命為15～30次，包襯壽命為30～80次。2024/12/9

VOD精練裝置是將氧槍經(jīng)真空蓋插入吹氧脫碳，同時(shí)吹氬攪拌，用于精練碳含量極低的高鉻和高鑷合金鋼。所用耐火材料有燒成鎂鉻磚或白云石磚，也有使用鋯鋁鉻磚的。2024/12/9三、噴粉裝置用耐火材料

鋼包噴粉法是利用氬氣或氮?dú)庾鳛檩d體，用噴槍將硅鈣粉或碳化物粉吹至鋼包深處進(jìn)行進(jìn)行深度脫硫并控制夾雜物形成的精練方法。2024/12/9噴粉鋼包的襯磚采用高鋁磚及白云石磚，渣線(xiàn)處采用鎂碳磚或鋯質(zhì)磚。噴槍為噴射冶金的關(guān)鍵設(shè)備，要求耐火材料應(yīng)具有良好的耐高溫、抗侵蝕及抗熱震性能。多數(shù)國(guó)家采用鋼纖維強(qiáng)化的整體式噴槍?zhuān)刨|(zhì)為高鋁質(zhì)或剛玉質(zhì)。2024/12/9四、脫氧脫碳裝置用耐火材料

AOD氬氧脫碳爐主要用于冶煉不銹鋼，上世紀(jì)90年代以來(lái)擴(kuò)大用于碳鋼和低合金鋼的生產(chǎn)。在靠近爐底的半園周側(cè)壁上分布有2～5個(gè)氣體噴嘴，采用氬、氧和氮的混合氣體或純氬氣進(jìn)行吹煉。2024/12/9由于氣體攪拌鋼液產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，造成鋼液和熔渣的劇烈攪動(dòng)，熔池襯磚受到嚴(yán)重的沖刷和侵蝕，另外還受到高溫、強(qiáng)堿性熔渣的影響，使用條件十分苛刻，爐襯毀損嚴(yán)重。因此應(yīng)使用直接結(jié)合鎂鉻磚或再結(jié)合鎂鉻磚砌筑爐襯，其使用壽命大大得以提高。各種爐外精練用耐火材料的性能見(jiàn)表7.1，精煉鋼包容量、內(nèi)襯材質(zhì)及使用狀況見(jiàn)表7.2。2024/12/9名稱(chēng)鎂鉻磚鎂碳磚鎂尖晶石磚油浸鎂白云石磚合成鎂鉻鋁磚化學(xué)成分，SiO2％3.0～3.3－--2.25Al2O35.8～11.2－7.0～10<417.2Fe2O36.7～6.9－---CaO0.6～0.8－-15~200.9MgO62～6577.689～9275~8058Cr2O315～20－--15.5C－13.8---顯氣孔率，％14～173～614.8～16.9<2013體積密度，g/cm33.15～3.262.8～2.852.98~3.06>3.13.21耐壓強(qiáng)度，MPa52～10133～4658~78>8069.9高溫抗折強(qiáng)度，MPa10～1713～15>153.1-表7.1爐外精練用耐火材料的性能2024/12/9表7.2各種精練法使用狀況項(xiàng)目適用鋼種內(nèi)襯材質(zhì)真空循環(huán)脫氣法RH優(yōu)質(zhì)碳鋼、低合金鋼軸承鋼、硅鋼鎂鉻磚、高鋁磚鎂碳磚鋼包噴粉法SL高潔凈度鋼白云石磚、鎂碳磚高鋁磚，鎂鉻磚真空氧氣脫碳法VOD各類(lèi)不銹鋼鎂鉻磚、鎂白云石磚高鋁磚真空氬氧脫氣法VAD各類(lèi)高合金鋼鎂鉻磚、鎂碳磚白云石磚電磁攪拌真空脫氣法ASEA-SKF不銹鋼、高速鋼高合金工具鋼鎂鉻磚、鎂碳磚白云石磚、高鋁磚氬氧脫碳法AOD各類(lèi)不銹鋼鎂鉻磚、白云石磚2024/12/9（Refractoriesforcontinuoussteelcasting）主要包括盛鋼桶、中間包以及與之配套的整體塞棒、滑動(dòng)水口、長(zhǎng)水口、浸入式水口、定徑水口等用耐火材料。第八節(jié)連續(xù)鑄鋼用耐火材料2024/12/92024/12/92024/12/92024/12/92024/12/9連鑄技術(shù)的發(fā)展對(duì)耐火材料部件提出了更高的要求。除要求具有通常耐火材料的性能以外，還必須兼有凈化鋼液、改善鋼液質(zhì)量、控制和調(diào)節(jié)鋼液流量和縮短精練時(shí)間等一系列特殊功能，故稱(chēng)為功能耐火材料。連鑄用功能耐火材料包括整體塞棒、滑動(dòng)水口、長(zhǎng)水口、浸入式水口、定徑水口等其特點(diǎn)是材質(zhì)優(yōu)異，形狀復(fù)雜，尺寸精確，性能優(yōu)良及制造工藝先進(jìn)，為耐火材料行業(yè)中技術(shù)最密集的環(huán)節(jié)之一。2024/12/9一、盛鋼桶用耐火材料

盛鋼桶內(nèi)襯有永久襯和工作襯之分。根據(jù)盛鋼桶容量和各部位使用條件來(lái)選用內(nèi)襯材質(zhì)及其厚度。盛鋼桶內(nèi)襯兩次大修重砌間工作襯的使用次數(shù)稱(chēng)為盛鋼桶壽命，也稱(chēng)包齡。工作襯直接接觸鋼水和熔渣，因間歇操作，溫度變化較大，同時(shí)承受熱沖擊和侵蝕的作用，因此內(nèi)襯容易產(chǎn)生裂紋甚至剝落，特別是桶底和渣線(xiàn)部位損毀嚴(yán)重。當(dāng)清理桶內(nèi)殘鋼和殘?jiān)鼤r(shí)，工作襯受到機(jī)械性損傷，也影響包齡。工作襯壽命還與襯磚材質(zhì)、砌筑質(zhì)量、鋼水溫度和成分、鋼水在包內(nèi)的停留時(shí)間、渣量及其堿度有關(guān)。2024/12/9當(dāng)與連鑄配合使用時(shí)，鋼水溫度更高、停留時(shí)間更長(zhǎng)，將明顯降低盛鋼桶工作襯的使用壽命。在盛鋼桶內(nèi)進(jìn)行二次精練，即完成脫氣、排除夾雜、調(diào)整成分和溫度等工序，其桶襯工作條件苛刻，極易損毀。因而盛鋼桶工作襯的材質(zhì)是不斷發(fā)展的。上世紀(jì)70年代之前，工作襯一般采用Al2O3大于40％大粘土磚、半硅磚和臘石磚等砌筑，當(dāng)采用瀝青浸漬工藝處理時(shí)，能提高其抗渣性、抗熱震性和高溫強(qiáng)度，并降低其氣孔率，故包齡有明顯的提高；進(jìn)入70年代以后，開(kāi)始采用整體內(nèi)襯，由于施工效率高，解決了盛鋼桶周轉(zhuǎn)不夠的難題。其壽命比以前提高了2～3倍；2024/12/9上世紀(jì)80年代初期，采用了Al2O3含量約為75％的高鋁磚、莫來(lái)石及鋯質(zhì)磚等砌筑盛鋼桶工作襯，包齡有一定的提高。在盛鋼桶上也用過(guò)鋁鎂質(zhì)耐火倒打料工作襯，整體性好，強(qiáng)度高，不剝落，但施工較困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨后開(kāi)發(fā)了鋁鎂質(zhì)耐火澆注料，采用澆注施工時(shí)，施工速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，但是拆包困難，需要專(zhuān)門(mén)設(shè)備。隨后開(kāi)發(fā)出的鋁鎂碳質(zhì)不燒磚因其適應(yīng)性強(qiáng)、砌筑方便和易拆包是較為成功的一種產(chǎn)品，至今依然在廣泛使用。2024/12/9盛鋼桶工作襯包括包壁和渣線(xiàn)，上述討論的是包壁工作襯用耐火材料。渣線(xiàn)部位使用較為成功的是鎂碳磚，目前絕大多數(shù)的鋼包渣線(xiàn)（除特殊要求）都使用鎂碳磚作為盛鋼桶渣線(xiàn)用耐火材料。為適應(yīng)多爐連鑄和二次精煉的需要，國(guó)內(nèi)外也有采用白云石碳磚、鎂鈣碳磚等材料作為工作襯，效果良好。目前較新的發(fā)展趨勢(shì)是在盛鋼桶內(nèi)使用預(yù)制件，在盛鋼桶的桶底和包壁使用效果令人滿(mǎn)意，壽命超過(guò)傳統(tǒng)使用的耐火材料。2024/12/9二、中間包用耐火材料

中間包也稱(chēng)為中間罐、中間盛鋼桶或鋼液分配槽，是連續(xù)鑄鋼系統(tǒng)中使用耐火材料最多的熱工設(shè)備。中間包的永久襯從粘土轉(zhuǎn)發(fā)展到不同材質(zhì)的不定形耐火材料，除了采用半硅磚、粘土磚、高鋁磚、鋯英石磚及鎂鉻磚作為工作襯外，上世紀(jì)70年代處開(kāi)始采用高鋁磚、鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)涂抹料或噴涂料。為了節(jié)約能源，上世紀(jì)70年代末期開(kāi)始采用絕熱板以代替涂抹料或噴涂料，絕熱板材質(zhì)從硅質(zhì)發(fā)展到鎂質(zhì)，以滿(mǎn)足優(yōu)質(zhì)鋼冶煉的要求。2024/12/9其優(yōu)越性在于降低中間包的熱損耗，使用過(guò)程中無(wú)需烘烤，且易于清渣和拆底。隨著不定形耐火材料技術(shù)的發(fā)展，新型噴涂料和涂抹料開(kāi)始大量使用，但是由于施工效率和需要配置專(zhuān)用設(shè)備以及中間包周轉(zhuǎn)率不高的原因，目前人們已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到干式振動(dòng)料上，其特點(diǎn)是施工方便，烘烤溫度低，使用壽命長(zhǎng)（較以前提高了2倍以上），拆包方便，同時(shí)極大的提高了中間包的周轉(zhuǎn)率，適應(yīng)了鋼鐵冶煉快節(jié)奏的需要。中間包耐火材料的損毀原因是溫度的聚變導(dǎo)致崩裂、鋼液的沖刷及鋼水與渣的侵蝕、中間包的調(diào)運(yùn)過(guò)程中的機(jī)械損傷等。2024/12/9為了擴(kuò)大中間包的功能，強(qiáng)化凈化鋼液的效果，在中間包的隔墻上安裝有能去除夾雜物的陶瓷過(guò)濾器，過(guò)濾器有泡沫式、網(wǎng)格式等，所選用的材質(zhì)主要有CaO質(zhì)、ZrO2質(zhì)、Al2O3質(zhì)或ZrO2－Al2O3質(zhì)等。其凈化機(jī)理為鋼液通過(guò)過(guò)濾器的微孔時(shí)，其中夾帶的微小非金屬夾雜物如S、P、SiO2、Al2O3等由于化學(xué)和物理作用被