用于工業(yè)生產(chǎn)的爐外精煉方法，其精煉操作如脫氣、排除雜質(zhì)、調(diào)整成分與溫度等主要在鋼包中完成。按鋼包的功能司分為兩種類型。

(1)鋼包處理型，其特點(diǎn)是精煉時(shí)間短(10—30min)，鋼水脫氣、脫硫、成型控制和改變夾雜物形態(tài)等作用，但無(wú)補(bǔ)償鋼水溫度的功能。

(2)鋼包精煉型，具有補(bǔ)償鋼水溫度等多種精煉功能，適宜于高合金鋼和特殊鋼的精煉。

精煉爐用耐火材料及相關(guān)技術(shù)，對(duì)保證精煉過(guò)程的正常進(jìn)行和精煉鋼的質(zhì)量十分重要。盡管精煉方法多樣、操作各異，但鋼包內(nèi)襯所處條件卻有許多共同之處。如真空高溫范圍大，與堿度變化大的爐渣接觸反應(yīng)，并經(jīng)受鋼水一熔渣一氣流的劇烈沖擊，以及電弧輻射熱和激烈的熱震作用。為此，研制能耐高溫、抗侵蝕、耐沖刷、抗熱震、在高溫真空下較穩(wěn)定的耐火材料，對(duì)延長(zhǎng)爐襯壽命、冶煉潔凈鋼，降低成本是至關(guān)重要的。

1、選擇耐火材料的依據(jù)

A溫度

一般精煉溫度高達(dá)1550—1700℃甚至1800℃。對(duì)AOD爐曾進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)高溫度提高l0℃，耐火材料壽命則降低30％。要求耐火材料具有高的耐火性能，能經(jīng)受高精煉溫度和局部過(guò)熱的沖擊，且在該溫度下出現(xiàn)的液相量較少，能抵抗低粘度爐渣的侵蝕。因此，應(yīng)選擇純度和直接結(jié)合率高的堿性磚。間歇操作又會(huì)引起溫度波動(dòng)，造成爐襯剝落，溫度波動(dòng)當(dāng)然越小越好，一般采用中間烘烤和縮短爐次間停歇時(shí)間，減小鋼包溫度變化以提高爐襯壽命。在冶煉允許條件下，采用抗熱震性優(yōu)的鎂碳磚或用鎂鉻磚為好，若溫度急變雖大，但間歇時(shí)間較短，使用鎂白云石磚較好。如LF(V)鋼包，渣線部位用MgO-C或MgO-Cr203砌筑，側(cè)壁用MgO—GaO系或MgO—Cr203砌筑，底部一般采用高鋁磚。

B攪拌

所有爐外精煉法都裝有鋼水?dāng)嚢柩b置。VOD、VHD(VAD)、AOD等是氬氣攪拌，一般在爐底吹氬處和距吹氬較近的爐壁損毀較嚴(yán)重。電磁感應(yīng)攪拌(SKF)，一般則在攪拌器位置和攪拌器對(duì)稱位置爐襯損毀較重。由于攪拌作用造成鋼水及渣的劇烈沸騰，加速爐襯的損毀。因此，受沖刷嚴(yán)重侵蝕區(qū)應(yīng)采用高溫強(qiáng)度大的耐火材料如鎂鉻質(zhì)、高純鎂質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)等。

C處理時(shí)間

精煉時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)1—4h，鋼水在鋼包中處理時(shí)間越長(zhǎng)，爐襯損毀越嚴(yán)重。因此，應(yīng)采用抗渣性好、高溫蠕變小的耐火材料。

D真空

耐火材料的揮發(fā)速度隨溫度和真空度的提高而加大，爐渣滲透速度和數(shù)量也隨之加大。如LF(V)在高溫真空下的真空度可達(dá)67Pa以上，從而加速爐襯的損毀。耐火氧化物在真空中的穩(wěn)定度與其蒸氣壓解離能、結(jié)合相活化能有關(guān)。在常用耐火材料的幾種氧化物中，以Al203和CaO穩(wěn)定。設(shè)若在MgO磚中或鎂鉻磚中加入A1203可顯著降低磚的揮發(fā)速度。在1700℃，10-1Pa，A1203揮發(fā)速度僅為MgO的l／100，MA尖晶石為MK尖晶石的l／44。可見(jiàn)，僅從真空揮發(fā)性考慮，采用高CaO的鎂白云石磚和含A1203的鎂鉻磚更好。

E正電弧加熱

ASEA-SKF、VHD(VAD)、LF等精煉爐都用電弧加熱，前者用電磁攪拌、后者用氬氣攪拌。接近電弧的熱點(diǎn)區(qū)，高溫直接熱輻射甚至高達(dá)2000℃，加之渣的噴濺，使?fàn)t襯損毀速度急劇增大。

工作電壓越大，電弧越長(zhǎng)，電極與爐襯之間的距離越小，則爐襯損毀越嚴(yán)重。因此，盡量使用較低的電壓、大電流、短弧操作，控制電極極心圓越小越好。

F精煉的鋼種

鎂鉻質(zhì)磚在還原氣氛的堿性爐渣下操作，磚中Cr203容易被還原成Cr。因此，精煉無(wú)鉻或低鉻鋼種時(shí)，不宜采用鎂鉻質(zhì)磚襯，而應(yīng)使用鎂白云石磚或鎂磚。精煉超低碳鋼時(shí)，為了避免可能性增碳，不宜采用鎂碳磚，應(yīng)用鎂鉻質(zhì)磚或鎂白云石磚為好。

G渣的性質(zhì)

選擇熔渣的組成，并在處理鋼水的過(guò)程中對(duì)熔渣進(jìn)行控制。在精煉過(guò)程中，渣的變化范圍大，渣組成取決于多種情況的影響，渣的化學(xué)組分不一樣，單獨(dú)處理的方法也不一樣。

a堿度

耐火材料應(yīng)盡可能與爐渣相適應(yīng)，大限度降低侵蝕速率，提高爐襯壽命。當(dāng)C／S>2.0時(shí)，尖晶石就不穩(wěn)定，純鎂磚比鎂鉻磚抗渣蝕性好，選用鎂磚、鎂白云石磚和鎂碳磚。當(dāng)C／S<2.0時(shí)，應(yīng)采用鎂鉻磚或鎂白云石磚。

b流動(dòng)性

爐襯的渣蝕取決于渣和耐火制品的接觸面積，接觸面越大渣蝕越嚴(yán)重。在制品顯氣孔率一定的條件下，渣的流動(dòng)性越好，滲透磚中的量越大，渣蝕越嚴(yán)重。渣的粘度決定于其組成和溫度，一般酸性渣粘度大于堿性渣。控制熔劑如CaF2的加入量將有利于減輕爐襯的侵蝕。但堿度太小的渣又影響脫硫，還須二者兼顧。渣的溫度越高，粘度越小，流動(dòng)性越大，渣蝕越嚴(yán)重。

隨著連鑄和爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，部分精煉過(guò)程從煉鋼爐轉(zhuǎn)移到鋼包中進(jìn)行，鋼包不僅是儲(chǔ)運(yùn)鋼水的容器，還擔(dān)負(fù)爐后鋼水的精煉處理。由于鋼水溫度提高，在鋼包內(nèi)停留時(shí)間延長(zhǎng)，加上精煉過(guò)程的攪拌和熔渣的侵蝕作用，對(duì)鋼包用耐火材料提出了更高的要求：

(1)高溫作用下能形成半熔融狀態(tài)的致密層，并減少粘渣；

(2)使用過(guò)程略有膨脹性，磚襯能形成一個(gè)整體，不開(kāi)裂、不剝落；

(3)鋼包為間歇作業(yè)，經(jīng)受冷卻F<高溫的反復(fù)熱循環(huán)作用，磚襯必須有良好的抗熱震性；

(4)為保持鋼水的清潔度，要求鋼包襯有良好的耐侵蝕性，高溫下耐火材料盡量少熔入鋼水，

(5)從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，要求鋼包襯有好的施工性能和價(jià)格適當(dāng)。

鋼包用耐火材料，已從定形制品向不定形材料演變，并向全不定形化發(fā)展。

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