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氧气转炉中，相关耐火材料的使用条件
2025-03-19
(一)各国用耐火材料概况
一些国家由氧气转炉已经取代了平炉。我国于1998年也完成了取代工作。在氧气转炉中的耐火材料受到碱性渣，氧化还原气体，约在1700℃温度下的金属和由于金属和渣紊流式循环的激烈机械磨损作用。氧气转炉普遍砌筑CaO-MgO-C系耐火材料，以镁炭砖较为盛行，各国不尽相同，日本倾向全部用不同品位的镁炭砖。但欧洲国家采用沥青结合的镁炭砖，含炭白云石(或镁白云石)砖综合砌炉。使用寿命虽然不比日本的全砌镁炭砖高，但成本低，经济效益好。
在焦油镁白云石制品中，随着强化转炉生产，MgO/CaO的比例不断提高。白云石制品含游离石灰，虽说焦油结合剂预防石灰水化，可是成型过程白云石大颗粒部分开裂，形成新鲜表面，没有焦油保护。制品 CaO含量提高，水化的稳定性降低。尽管各国炉衬的材质不相同，但要求原料纯，烧结或电熔，即采用精料意见是一致的。
(二)炉衬各部位使用条件
由于转炉内衬各部位工作条件的差异和操作因素的影响，炉衬侵蚀速度极不均匀，耳轴、渣线、炉帽、出钢口等部位过早损坏，其余部位虽然完好，但整个内衬无法使用。因此转炉内衬一般利用5~7种不同类型的耐火材料，分别砌筑不同部位，如焦油白云石或镁白云石制品为炉衬主体。此外，采用烧成镁质制品浸焦油或不浸焦油等。图11-3所示为某国100~130t转炉内衬砌体。高纯氧化镁或高纯镁白云石制品，甚至本身是坚固而抗渣的烧成耐火材料，作为转炉内衬，其中没有碳成分不能有效的工作，因为制品工作层很快被渣浸透，并在热应力下剥落。碳在工作面附近变成细晶石墨，不被润湿限制渣往耐火材料中渗入的深度。
因此，转炉耐火材料力求增加碳含量。简单的方法是在氧化物耐火材料中加入碳。制取不烧的镁炭制品时，在配料中加入石墨，并与焦油沥青结合剂一起使制品中碳含量达到23%。这种制品的损毁速度较小为0.66mm/炉。可是在出钢的高温下，由于碳强化方镁石还原反应到气体状态，发现制品的寿命降低很多。镁炭耐火材料中，石墨含量对渣渗入深度和制品其他某些性质的影响如图11-4所示。从曲线图上看出:碳为5%时，渣渗透已经明显减小。当碳含量比较大时，从本质上提高镁碳质耐火材料内衬的寿命。因而碳不仅阻挠渣渗透，然而本身又限制耐火材料的渣化过程。
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