炉外精炼用耐火材料及理化指标，快看看哪些是你还不知道的?
炉外精炼的目的是为了脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物、成分微调和控制钢水温度，从而获得连铸所需要的高质量钢水。在此过程中，耐火材料对钢水的质量会产生一定的影响。
在选择的时候我们就要考虑到钢水的温度、搅拌、处理时间、真空性、电弧加热、精炼的钢种、熔渣的性质、熔渣的碱度、熔渣的流动性等等方面的因素。以前的文章中我们已经做过详细的描述。今天我们主要说一下炉外精炼用的耐火材料材质类型及具体的理化指标要求。
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镁铬砖
镁铬砖是以镁砂和铬矿为主要原料的碱性耐火材料。镁铬砖具有耐火度高、荷重软化温度高、抗热震性好、抗炉渣侵蚀性强、适应的炉渣碱度范围宽等特点。根据不同的原料和工艺特点可分为：
①硅酸盐结合镁铬砖
以烧结镁砂和一般耐火级铬矿为原料，按适当的比例配合，以亚硫酸纸浆废液为结合剂，混炼成型，在1600℃下烧成制得。
表1 硅酸盐结合镁铬砖典型理化指标
②直接结合镁铬砖
以高纯镁砂和铬矿为原料，高压成型，在1700~1800℃下烧成制得优质固相结合镁铬砖。
表2 几种直接结合镁铬砖的典型理化指标
③再结合镁铬砖(电熔再结合镁铬砖)
以菱镁矿(或轻烧镁粉)和铬矿为原料，按一定比例配比，投入电炉中熔化，合成电熔镁铬熔块，然后破碎、混炼、高压成型，在1750℃以上烧成制得。
④半再结合镁铬砖
以部分电熔合成镁铬砂为原料，加入部分铬矿和镁砂或烧结合成镁铬料作细粉，按常规制砖工艺高温烧成制得。
该制品组织结构致密，气孔率低，高温强度高，抗侵蚀能力强，抗热震性能优于再结合镁铬砖，用于RH和DH真空脱气浸渍管、VOD炉、LF炉、AOD炉等炉外精炼设备的渣线部位。其典型理化指标见表3。
表3 再结合(半再结合)镁铬砖的典型理化指标
⑤预反应镁铬砖
以轻烧镁粉和铬铁矿为原料，经共同细磨成粒度小于0.088mm细粉，压成荒坯或球，在1750-1900℃锻烧成预反应烧结料，再按常规制砖工艺生产，破碎、混炼、高压成型并在1600~1780℃下烧成制得。
该制品组织结构致密，成分均匀，气孔率低，高温强度大，抗渣性好，抗热震性较好，可用于VOD炉、LF，炉等炉外精炼设备的渣线部位。镁铬砖的国家标准见表4。
表4 镁铬砖理化指标
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MgO-CaO系耐火材料
①白云石砖
以经锻烧的白云石砂为主要原料制成的含W(CaO)>40%，w(MgO)>30%的碱性耐火材料。根据生产工艺不同分为焦油结合白云石砖、轻烧油浸白云石砖和烧成油浸白云石砖。
白云石砖抗碱性炉渣的侵蚀性强，但在空气中易水化，不易长期存放，适用于AOD和VOD炉及钢包内衬等。
②镁白云石砖
以MgO和CaO为主要成分的碱性耐火材料，含MgO50%〜80%，CaO40%~10%。根据生产工艺不同分为焦油结合镁白云石砖、轻烧油浸镁白云石砖和烧成油浸镁白云石砖。
镁白云石砖的MgO含量高，具有较好的抗炉渣侵蚀性能、抗水化性能和高温强度，适用于AOD和VOD炉及钢包内衬等。其典型理化性能见表5。
表5 镁白云石砖的典型理化性能
③镁钙碳砖
镁钙碳砖是以白云石砂、氧化钙砂、镁砂和鳞片状石墨为主要原料制造的不烧含碳碱性耐火制品。
镁钙碳砖具有镁碳砖和白云石砖的优良性能，具有较好的抗炉渣侵蚀性能和抗渗透性能，适用于AOD和VOD炉及钢包内衬等。
④镁钙砖
镁钙砖的主要成分为氧化镁和氧化钙，当砖内的氧化镁含量高于60%时，能显著提高白云石质耐火材料的抗侵蚀性，而氧化钙含量的提高，则有利于提高材料的抗渗透和抗热震效果。
表6 镁钙砖的理化指标
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镁炭砖
镁碳砖是以电熔镁砂、高纯镁砂和鳞片状石墨为主要原料，以酚醛树脂为结合剂制造的不烧含碳碱性耐火材料，其生产工艺与一般的耐火砖基本相同，但是不需要烧成，只需经过200~250℃热处理。
镁碳砖根据含碳多少分为四类：
①C 10%，MgO76%-80%;
②C 14%，MgO74%-76%;
③C 18%，MgO70%-72%;
④C 5%，MgO82%~85%。
表7 MgO-C砖理化指标
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Al2O3-MgO-C系耐火材料
①铝镁炭砖
以特级矾土熟料为骨料，加入电熔镁砂或烧结镁砂细粉和鳞片状石墨，以酚醛树脂作结合剂，机压成型后，经200~250℃热处理制得。铝镁碳砖具有抗炉渣渗透性好，耐侵蚀性强，抗热震性好，价格低，适用于各种精炼钢包的非渣线部位。
表8 铝镁碳砖的国家标准
②铝镁尖晶石碳砖
与铝镁碳砖相同，区别在于采用了预先合成的铝镁尖晶石熟料作原料，取代或替代部分矾土和镁砂。从而可以调整和控制使用过程中尖晶石的生成和由此造成的膨胀效应，有利于改善制品的抗侵蚀性能和高温体积稳定性，用于精炼钢包的非渣线部位。
③镁铝碳砖
与铝镁碳砖的差别在于Al2O3和MgO的含量作了相反的变化，制砖工艺相同。镁铝碳砖的抗炉渣渗透性好，耐侵蚀性强，镁铝碳砖的性能介于镁碳砖和铝镁碳砖之间，可用于钢包渣线和包壁之间的过渡区，也可用于钢包包壁部位。
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镁砖
①烧成镁砖
烧成镁砖是以烧成镁砂为主要原料，经机压成型后在1500℃左右的高温烧成的制品。此制品高温性能好，抗冶金炉渣能力强，被广泛地应用于钢铁工业炼钢炉衬、铁合金炉、混铁炉、转炉永久衬;有色工业炉炼铜、铅、锡等炉衬。国内典型的镁砖理化指标如下图
表9 典型镁砖的理化指标
②再结合镁砖
再结合镁砖是以电熔镁砂为主要原料，经高压成型、1800℃高温烧成的一类制品。该制品常用于炉渣侵蚀和磨损严重的炼钢炉出钢口、有色冶金炉渣的渣线部位等位置。
表10 再结合镁砖的理化指标