AOD炉用耐火材料的选择与应用

 AOD炉用镁铬砖的损毁原因，主要考虑熔渣­渗入而使砖体变质引起的结构剥落。为了提高其­使用性能，生产镁铬砖应从以下方面考虑：­　

(1)严格控制化学成分。Cr2O3含量(以质量­分数计，下同)以18%～20%为佳，SiO2含量对抗侵­蚀性影响最大，其含量应尽量低，以<1%为宜，同­时应严格控制CaO的含量。

(2)制砖过程应合理控制颗粒级配，并且采用­高压成型和超高温烧成。­

1．2镁钙系列耐火材料­

镁钙系列耐火材料由于原料丰富、价格低廉而­受到广泛的重视，但易水化等缺陷限制了该材料的­广泛应用。AOD炉炉衬使用的主要品种有烧成镁­白云石砖和电熔不烧镁白云石砖。烧成镁白云石砖以优质烧结镁白云石砂为主要原料，经高压成­型，1600℃以上高温煅烧而成。电熔不烧镁白云­石砖以电熔镁白云石砂为原料，经高压成型，低温­干燥处理而成。由于电熔镁白云石砂熔炼充分，晶­格完整，活性较低，所以电熔镁白云石砖具有较高­的耐侵蚀性和抗水化性。烧成镁白云石砖和电熔­不烧镁白云石砖的典型性能见表2。­

1．3AOD炉耐火材料的选择­

镁铬系列耐火材料和镁钙系列耐火材料是­AOD炉所使用的主要耐火材料。从使用不同材质­耐火材料炉衬的AOD的使用寿命(表3)来看，不­同材质的耐火材料各有千秋。综合考虑，镁钙系列­耐火材料更具有优势，镁钙系列耐火材料在AOD精炼炉上应用已成为发展趋势。

传统上以镁铬砖作为主要炉衬材料的美国，近­几年来也注重发展镁钙系列耐火材料。这是因为­镁钙系列耐火材料具有其独特的优势：­

(1)其主要成分MgO和CaO的熔点高(分别为­2800℃和2570℃)，蒸气压低，热力学性质稳定。

(2)MgO—CaO结合比MgO—MgO结合的两­面角大，有利于提高抗炉渣渗透性和抗炉渣侵蚀­性。镁钙系列材料比镁铬系列材料的抗热震性好。

(3)CaO的存在，可净化钢水，尤其适应于冶­炼纯净钢。

(4)原料资源丰富，价格低廉，而且无铬公害。

2 太钢AOD炉用镁钙砖的使用情况­

太钢于1993年投产第一座18 t AOD炉，目前­已拥有1座18 t AOD炉和2座40 t AOD炉，形成­年产25万t各类不锈钢的生产能力。­

太钢AOD炉目前使用自产的烧成镁钙砖作炉衬。该砖采用结构致密、成分均一、抗水化性能好­的山东镁钙砂(MgO75%，CaO20%)，大吨位压砖­机成型，隧道窑烧成。产品的理化指标为：MgO­76.0%，CaO 21.0%，显气孔率5%～8%，常温耐­压强度50～90MPa，荷重软化温度>1760℃。该­砖在太钢AOD炉上使用，月平均炉龄达到85炉，­单炉龄超过100炉，基本上达到进口砖的水平。­

3 提高AOD炉衬寿命的措施­

AOD炉长时间在苛刻的高温条件下操作，炉衬­寿命除了与耐火材料品种、质量有关外，还与风枪数­量、分布及喷射工艺以及钢水的氧化末期温度和时­间长短有关，同时与炉衬的砌筑质量、修补方法、烘­烤制度以及两炉间隔时间等因素也有一定的关系。­为了延长炉衬的寿命，可以采取以下措施：

(1)生产耐火材料时，应选用优质高纯原料，­优选配方，高压成型，高温烧成;

­(2)AOD炉衬的蚀损主要集中在风口周围、­渣线及耳轴，因此可采用综合砌筑技术，以提高炉­衬寿命，节约成本;

(3)风口区周围耐火材料的侵蚀主要是由于­吹人气流后退所引起，因此应当适当增大气流的压­力和流量，以减缓这种气流后退现象;

(4)适当降低吹炼的最高温度;­

(5)严格控制炉渣成分，保持炉渣的高碱度，­尤其在使用镁白云石耐火材料时更是如此;

(6)采用适当的喷补措施，以提高炉衬的寿命。

4 结语­

　生产不锈钢主要采用AOD法，镁铬及镁钙系列­耐火材料是AOD炉衬用耐火材料的主要品种，且后­者更具优势。但目前镁钙系列产品品种单一，需要­开发出更优质的品种，以适应AOD炉的发展需要。