6炉外精炼用耐火材料全解
炼钢用耐火材料
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炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• LF（V）炉衬损毁因素：
（1）化学反应与熔蚀； 渣与砖反应，颗粒边缘形成不稳定矿相：C2S、 C3MS2、CMS、C2AS等 （2）高温真空下的挥发作用； 不同耐火材料的挥发速度：电熔镁铬质>镁质>锆英石>石灰质>白云石 （3）溶渣的侵蚀； 溶渣沿着砖基质部分的贯通气孔渗透至砖的内部，产生了变质层，易剥落 （4）热冲击和机械冲刷。
•
HOT（水平旋转出钢 Horizontal tapping）
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炼钢用耐火材料
三、炉外精炼用耐火材料
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炼钢用耐火材料
1.普通钢包
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炼钢用耐火材料
1.普通钢包
钢液面
A
俄罗斯110T钢包
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炼钢用耐火材料
2.普通钢包用耐火材料
渣线 材料 镁碳砖 铝镁碳砖 包壁 低碳镁碳砖（C％＝5～14） 铝镁碳砖 铝镁不烧砖（无碳砖） 铝镁浇注料 包底 铝镁碳砖 铝镁浇注料 刚玉尖晶石浇注料 包底用耐火材料 水口座砖 透气砖 透气座砖 引流沙（铬矿＋硅石）
铝镁碳砖
电熔镁砂、烧结镁砂 、矾土、棕刚玉 特级矾土、棕刚玉、 电熔镁砂
石墨
热固性酚醛树脂
铝镁不烧砖 （无碳砖）
尖晶石
水玻璃 水泥 卤水 纸浆废液
六偏
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炼钢用耐火材料
2.普通钢包用耐火材料
•透气砖（porous plug）：由弥散型向定向型发展，材质（刚玉、 铬刚玉）质浇注料浇注而成，但与包衬寿命难以同步 •快速更换透气砖系统：底板焊在钢包底部，安装时坚持装置 夹注透气砖并使其就位在中心位置上，更换时用松脱楔形砖
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炼钢用耐火材料
炉外精炼的特点及常用的耐火材料
炉外精炼的特点及常用的耐火材料
炉外精炼也就是把一般在炼钢炉内需要完成的精炼任务，如脱硫、脱氧、去除有害气体和非金属夹杂、调整成分等，部分或全部移至盛钢桶或专用容器内完成。
炉外精炼之所以能迅速发展和广泛应用，是因为它可以提高炼钢效率，改善钢的质量，降低生产成本。
虽然炉外精炼的方法很多，但其基本手段主要有真空处理、惰性气体搅拌或电磁搅拌、吹氧或电弧加热、添加合金和喷粉等。
由此也可以看出炉外精炼用的耐火材料的使用条件非常苛刻。
总的来说，炉外精炼常用的耐火材料有各种镁铬砖、镁白云石砖、白云石砖、镁碳砖、高铝砖及某些耐火浇注料等。
炼铁用耐火材料
国产陶瓷杯砖如刚玉－莫来石砖，刚玉－碳化硅砖等在大、 中型高炉上广泛应用。由于陶瓷杯砖的导热系数较小，对炉缸 的铁水有保温作用，因而能提高铁水温度，降低能源消耗，炉 缸热量充足又利于高炉操作，提高铁水质量，因而陶瓷杯炉底 炉缸结构得到迅速发展。
小型高炉现在多使用炭素料捣固或炭块砖砌筑。这部分砖 衬同炉缸的砖衬砌成整体，为防止风口周围氧化的侵蚀,需 要用高铝砖、粘土砖或耐火混凝土的砌筑保护层以便防止烘 炉和开炉过程中炭素材料的氧化。
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炼铁用耐火材料
1.4.5 铁口部位用耐火材料
铁口部位用耐火材料要承受铁水和炉渣的侵蚀和冲刷，以及在 开、堵铁口时受开口机和泥炮的外力影响。因此铁口部位用耐火 材料要求抗炉渣、铁水侵蚀性好、抗机械应力的能力好.同时砌筑 结构上要稳定.采用大块异型组合砖，砌筑时砖缝上下错开，每个 单体相互咬合，使来自炉内外的压力向四周传递，从而使整个砌 体受力保持平衡，达到砌体密封性和稳定性的目的。
2.2 热风炉耐火材料的性能要求
荷重软化点高 耐冲击性好 气孔率低 体积密度大 抗蠕变性能好 主要用耐火材料有：粘土砖、高铝砖、低蠕变高铝砖、硅砖等。
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炼铁用耐火材料
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3. 高炉出铁场用耐火材料
炼铁用耐火材料
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炼铁用耐火材料
渣铁分离
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炼铁用耐火材料
3.1 高炉出铁口炮泥
炮泥是用来封堵出铁口的耐火材料，目前多采用Al2O3－SiC －C质材料，可分为有水炮泥和无水炮泥两大类。其中有水炮 泥一般用于顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉；无水 炮泥则应用于顶压较高、强化冶炼程度较高的大中型高炉。
耐火材料第六章 尖晶石耐火材料讲解
气氛影响： 还原气氛下，细粉镁砂中的MgO置换铬矿中的FeO，体积收缩 24.3％，产生烧成裂纹。 氧化气氛下，铬矿中的FeO氧化成Fe2O3，形成(Fe,Cr)2O3固溶 体，体积收缩1.5%；同时由MgO置换出来的FeO氧化成Fe2O3， 随即与MgO结合成铁酸镁，这两个反应的总体积膨胀只有 6.6%。 所以，含铬矿的材料应该在弱氧化气氛下烧成。
◆理论尖晶石/真尖晶石
—— 化学纯度 ◆ 矾土基尖晶石/中档尖晶石 ◆ 氧化铝基尖晶石/高纯尖晶石
—— 生产工艺 ◆ 轻烧尖晶石 ◆烧结尖晶石
◆ 电熔尖晶石
4）性能 ◆ 热震稳定性良好； ◆ 抗铁渣、K2O和Na2O的硫酸盐侵蚀性强； ◆ 还原气氛下体积稳定性优良； ◆ 抗游离CO2、SO2和SO3冲刷性能1强4 。
12.7-12.8
7.6
铬尖晶石质耐火材料
结合方式
—— 普通镁铬砖 —— 直接结合镁铬砖 —— 再结合/半再结合/共烧结镁铬砖 —— 化学结合镁铬砖 —— 熔铸镁铬砖
主要应用
◆ 水泥回转窑
◆ 玻璃窑蓄热室
◆ 精炼炉（RH炉，VOD炉，AOD炉）
◆ 有色冶金炉
◆ 石灰窑
◆ 混铁炉
3
铬的主要来源：铬铁矿（Chromite)
2）合成路线
■一步法烧结合成 菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料
■一步半法烧结合成 轻烧镁粉+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料
■二步法烧结合成 菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→轻烧（~1300℃） →破碎→成型→烧成→尖晶石熟料
■电熔法
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3）分类
—— 化学组成 ◆ 富镁尖晶石 ◆ 富铝尖晶石
炉外精炼用耐火材料不知道怎么选？记好这7点
炉外精炼用耐火材料不知道怎么选？记好这7点钢水炉外精炼是指将经转炉或电炉中初炼的钢水移至另一个容器中进行精炼的冶金过程，也称为钢包冶金或二次冶金，即把传统的炼钢过程分为了初炼和精炼两步进行。
初炼时炉料在氧化气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳、去除夹杂和主合金化，获得初炼钢水;精炼则是将初炼的钢水在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物、夹杂物变性、成分微调和控制钢水的温度等。
衬行炉外精炼可提高钢的质量、缩短冶炼时间、优化工艺过程并降低生产成本。
炉外精炼选择耐火材料的依据是什么呢?只要记好下面的7点就可以了。
01温度一般炉外精炼的温度高达1550~1700℃，甚至达到1800℃。
对AOD炉曾进行测定发现，当精炼的最高温度提高10℃时，耐火材料寿命则降低30%。
要求耐火材料具有高的耐火性能，能经受最高精炼温度和局部过热的冲击，且在该温度下出现的液相量较少，能抵抗低粘度炉渣的侵蚀。
因此，应选择纯度和直接结合率高的碱性砖。
间歇操作又会引起温度波动，造成炉衬剥落，温度波动当然越小越好，一般采用中间烘烤和缩短炉次间停歇时间，减小钢包温度变化以提高炉衬寿命。
在冶炼允许条件下，采用抗热震性最优的镁碳砖或用镁铬砖为好，若温度急变虽大，但间歇时间较短，使用镁白云石砖较好。
如LF(V)钢包，渣线部位用MgO-C或MgO-Cr203砌筑，侧壁用MgO—GaO系或MgO—Cr203砌筑，底部一般采用优质高铝砖。
02搅拌所有炉外精炼法都装有钢水搅拌装置。
VOD、VHD(VAD)、AOD 等是氩气搅拌，一般在炉底吹氩处和距吹氩较近的炉壁损毁较严重。
电磁感应搅拌(SKF)，一般则在搅拌器位置和搅拌器对称位置炉衬损毁较重。
由于搅拌作用造成钢水及渣的剧烈沸腾，加速炉衬的损毁。
因此，受冲刷严重侵蚀区应采用高温强度大的优质耐火材料如镁铬质、高纯镁质、铬刚玉质等。
03处理时间精炼时间可长达1—4h，钢水在钢包中处理时间越长，炉衬损毁越严重。
电炉耐火材料
电炉耐火材料电炉耐火材料是指能够在高温环境下保持稳定性和耐磨性的材料，通常用于电炉的内衬和炉墙。
随着工业技术的不断发展，电炉在冶金、化工、建材等领域得到了广泛应用，因此对电炉耐火材料的需求也日益增加。
本文将就电炉耐火材料的分类、特点和应用进行介绍。
一、电炉耐火材料的分类。
根据材料的化学性质和物理性能，电炉耐火材料可以分为不同的类型。
常见的电炉耐火材料包括石墨、石英砂、耐火砖、耐火浇注料等。
其中，石墨具有良好的导热性和耐高温性能，常用于电炉的电极和导电部件；石英砂则具有优异的耐火性能，常用于电炉的炉衬和炉墙；耐火砖和耐火浇注料则用于电炉的内衬和炉墙，能够承受高温和热冲击。
二、电炉耐火材料的特点。
电炉耐火材料具有一些特殊的性能和特点。
首先，它们需要具有良好的耐火性能，能够在高温环境下长时间保持稳定性。
其次，耐火材料需要具有良好的耐磨性和抗渣性能，能够抵御炉内熔融物质的侵蚀。
此外，耐火材料还需要具有一定的导热性能和热震稳定性，以保证电炉的正常运行和使用寿命。
三、电炉耐火材料的应用。
电炉耐火材料在工业生产中具有重要的应用价值。
首先，它们广泛应用于冶金行业，用于电炉的炉衬、炉墙和炉顶，保证了冶炼过程中的稳定性和安全性。
其次，电炉耐火材料还被应用于化工行业，用于高温反应器和加热炉的内衬和隔热层，保证了化工生产的稳定性和效率。
此外，电炉耐火材料还被应用于建材行业，用于砌筑高温窑炉和烧结炉，保证了建材生产的质量和产量。
综上所述，电炉耐火材料是保证电炉正常运行和生产稳定性的关键材料，具有重要的应用价值和发展前景。
随着工业技术的不断进步，电炉耐火材料的研发和应用将会得到进一步推广和完善，为工业生产的发展和进步提供有力支撑。
洁净钢炉外精炼与连铸用耐材的发展
世界金属导报/2011年/5月/10日/第012版耐火材料洁净钢炉外精炼与连铸用耐材的发展洪学勤李具中易卫东宋泽啟雷中兴易献勋耐火材料作为钢水容器和钢水冶炼过程中的功能材料，与钢水直接接触。
如果材质选择不合理，质量低劣或管理不善，耐火材料就有可能以非金属夹杂物等形式存在于钢水之中，从而影响钢水的洁净度。
因此，研究洁净钢用耐火材料具有重要的现实意义。
下面重点概述洁净钢炉外精炼与连铸用耐火材料的现状及发展方向，主要包括精炼钢包系统、RH精炼系统、中间包系统用耐火材料的材质选择及技术进步，同时强调了耐火材料的管理及创新在洁净钢生产中的作用。
1材质及其技术进步耐火材料的材质选择，首先要满足冶炼工艺要求，其次要结合不同工序的特征，同时也要尽可能兼顾耐材所用原料的资源情况及其相应产品的性价比。
下面对精炼钢包系统、RH精炼系统和中间包系统逐一讨论。
1.1精炼钢包系统目前，国内大多数精炼钢包采用含碳材料。
如镁碳砖、铝镁碳砖、镁铝碳砖等，其碳含量一般在8%以上。
随着洁净钢要求的不断提高，这些材料难以满足要求。
近几年，相继出现多种低碳和无碳钢包耐火材料，如无碳刚玉-尖晶石预制块、机压刚玉-尖晶石无碳砖、低碳镁碳砖、刚玉-尖晶石浇注料、镁钙砖等。
1.1.1无碳刚玉-尖晶石预制块无碳刚玉-尖晶石预制块是以超低水泥或ρ- Al2O3结合的刚玉-尖晶石浇注料在耐火材料企业预制成型并经过热处理的产品。
该产品用于洁净钢的冶炼取得了良好的效果。
如，在武钢三炼钢的300t钢包使用，寿命达250次。
一种典型的刚玉-尖晶石预制块的理化指标如表1所示。
与之配套使用的无碳材料还有包底刚玉质冲击块，包底刚玉浇注料、包壁修补料、包底修补料和高纯铝镁火泥等，其性能如表2所示。
钢包刚玉-尖晶石预制块具有不含碳、纯度高、使用寿命高的优点，目前正在宝钢、武钢等推广用于洁净钢冶炼，并取得良好效果。
但该产品也存在如下问题与不足:(1)产品生产过程中，人工成本高，生产效率低；(2)产品原料成本高；(3)配套材料较多，需要人工修补；(4)抗热震稳定性能有待进一步提高。
《工学炉外精炼》PPT课件
脱【P】 脱磷率≥90%，终点［P］0.010-0.015%，出钢 过程中回磷
炉外精炼的作用和地位
1 提高质量、扩大品种的主要手段
2 优化冶金生产流程,提高生产效率,节 能降耗、降低成本主要方法
3 炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工 序衔接
4 连铸工艺快速发展的需要
炉外精炼的经济合理性
1 提高初炼炉的生产率 2 缩短生产周期 3 降低产品成本 4 产品质量稳定与提高
钢或铬镍钢,以上所列的各种精炼方法都 不太适用.
出现了一些不锈钢的专用炉外精炼 方法.这些方法发展很快,不到十年就基本 上取代了质低价高的电弧炉吹氧冶炼不锈 钢方法.例如,1976年日本的不锈钢将近有 四分之三是由初炼炉+炉外精炼方法生产 的.1977年美国的所有不锈钢都由初炼炉+
低碳合金钢〔不锈钢〕钢液的精炼方法 <1> VOD<Vacuum Oxygen
炉外精炼的任务 1 钢水成分和温度的均匀化 2 精确控制钢水成分、温度 3 脱氧、脱硫、脱磷、脱碳 4 去除钢中气体〔氢、氮〕及夹杂物 5 夹杂物形态、成分控制
各种炉外精 炼方法及所 采用的精炼 手段
1.3 炉外精炼采用的基本手段
1 渣洗 2 真空 3 搅拌 4 加热 5 喷吹
1.3.1 渣洗 最早出现的炉外精炼方法：用合成
<1>DH法.由原西德的多特蒙特和豪特尔两公司联合 研制,故有此名.在我国又称提升脱气法或虹吸法.
<2>RH法.由原西德鲁尔钢铁公司<Ruhrstahl>和海拉 斯公司<Heraeus>联合研制,我国称真空循环脱气法.
<3>PM法〔Pulsating Mixing Process〕
炉外精炼PPT课件
4）降低生产成本
提高生产率、改善钢的质量、扩大品种及实现多炉连浇都 可以降低产品成本。
此外，某些炉外精炼法允许初炼炉使用一些质量较差，或价 格便宜的原材料。如采用VOD或AOD生产超低碳不锈钢，就允许 初炼炉的炉料中配用高比例的同类钢种的返回钢或碳素铬铁，从 而显著地降低原材料的费用。
将这些精炼剂加入钢液中，可起到脱硫、脱氧、去除夹杂物、 夹杂物变性处理以及合金成分调整的作用。
添加方法: 合成渣洗法、喷吹法和喂线法。
1）渣洗法 是采用预制的合成渣，在出钢时利用钢流的冲
击作用使钢包中的合成渣与钢液混合，精炼钢液。
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东北大学/阎立懿
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2）喷吹法 是用载气（Ar）将精炼粉剂流态化，形成气-固
一般可以提高电炉生产率25％左右。若与超高功率电炉相 配合，则可提高超高功率电炉生产率50%～100% 。
2）改善钢质量、扩大品种
炼钢炉与炉外精炼配合能生产出气体含量低、夹杂物含量
少的纯净钢，扩大生产的钢种，尤其是转炉生产的钢种可以与电
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炉竞争。
东北大学/阎立懿
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3）调节炼-浇节奏，实现多炉连浇
因此，这种电炉炉衬砌筑、造渣、吹氧及供电等均与普
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通电炉有着很大的区别，第东必北2页大须学/共/予阎3立3以页懿 重视！
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第六章 炉外精炼
炉外精炼概况 炉外精炼的基本手段
炉外精炼方法
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6.1 炉外精炼的概况
转炉钢水的炉外精炼技术.
不同炉外精炼工艺组合特点
• LD+渣洗+喂线 • LD+CAS-OB • LD+LF • LD+RH • LD+CAS-OB+LF • LD+LF+RH • LD+LF+VD
炉外精炼工艺路线优化
• 普通长材 • 板带钢
热轧 冷轧
• 中厚板 • 线材、型材
典型钢种冶炼
• 管线钢 • IF钢 • 船板钢 • SPHC钢 • 硬线钢 • 轴承钢
2、氩气搅拌主要是促进夹杂物上浮和大型夹杂物 的破碎。一般前期由于B和D类夹杂物的大量生 成，一般颗粒较大或成链状，大氩气搅拌可以加 速夹杂的破碎和上浮，后期采取弱搅拌，减少二 次氧化和夹杂的持续上浮。
3、喂线主要是喂CaSi线对Al2O3夹杂形态进行改 变使不规则的链状夹杂变成球状夹杂从而有利于 去除和减少对钢质的影响
夹杂物分类
• 按化学成分分类 • 按夹杂物的来源分类 • 按夹杂物的颗粒大小分类 • 按加工时夹杂物的变形性能来分类
夹杂物去除机理及途径分析
夹杂物控制关键
控制夹杂物的原则：首先减少夹杂物产生，然后尽 可能将产生的夹杂物去除，最后对无法完全去除 的夹杂物进行形态改变，减少对钢质的影响。
1、造高碱度还原渣主要是为了充分对钢水脱氧和 对夹杂物进行吸附，减少夹杂物的产生，一般碱 度超过4.0，夹杂将会减少。
炉外精炼技术的发展趋势
• 多功能化，高效率、高精炼比、高真空比，生产 精品、高附加值产品开发
• 多适应性，力求最佳经济成本 • 自动化控制 • 耐火材料优化 • 成为构建洁净钢生产平台最重要基础环节
转炉钢水的炉外精炼
• 转炉钢水的特点 • 炉外精炼用耐火材料 • 钢包知识 • 炉外精炼原理与手段 • 精炼功能：脱氧、脱硫、夹杂物控制等
炼钢厂常用耐火砖及浇注料
炼钢厂常用耐火砖及浇注料
以下是小编介绍的炼钢炉各个部位的作用及所用的耐火砖浇注料等耐火材料，从以下情况看出所用的耐火砖和浇注料比较多，其中高铝耐火砖、粘土耐火砖、高铝耐火浇注料用的更多一点：
1．混铁炉作用：使铁水均匀，并贮存和保温铁水
永久层：粘土耐火砖、漂珠砖、耐火陶瓷纤维毡
工作层：镁砖、镁铝砖、铝碳化硅砖、高铝砖、高铝浇注料、刚玉-莫来石浇注料、铝碳浇注料
2. 混铁车作用：盛装和贮运铁水
永久层：粘土耐火砖、高铝质浇注料、耐火陶瓷纤维毡
工作层：高铝砖、铝碳化硅炭砖、钢钎维浇注料
3. 铁水罐作用：盛装铁水
永久层：粘土耐火砖、高铝砖、浇注料
工作层：镁碳砖、镁铬捣打料、刚玉浇注料、镁碳捣打料
4. 炼钢电炉作用：将电能转为热能进行熔炼
永久层：高铝砖、镁砖
工作层：高铝砖、镁砖、镁炭砖、镁质捣打料、镁钙捣打料
5. 钢包作用：盛装钢水
永久层：高铝砖、高铝浇注料
工作层：高铝砖、铝炭砖、镁炭砖、镁钙砖、镁铝炭砖、高铝浇注料、刚玉浇注料。
6.炉外精炼炉作用RH炉VD炉LE炉作用：升温、净化钢水
永久层：轻质粘土砖高铝砖、镁砖轻质粘土砖耐火陶瓷纤维毡
工作层：镁砖、镁铬砖、刚玉浇注料高铝砖、高铝浇注、料刚玉浇注料
高铝浇注料、刚玉浇注料
7. 中间包作用：均匀钢水便于浇铸
永久层：粘土耐火砖、高铝砖、粘土浇注料、高铝浇注料
工作层：高铝砖、镁砖、硅质绝热板、镁质绝热板、镁钙绝热板、镁硅绝热板、高铝、镁质喷涂料、各类涂抹料、干式料。
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精炼炉用耐火材料
精炼炉用耐火材料RH真空钢液循环脱气法是德国蒂森公司所属鲁尔钢（Ruhrstahl）公司和海拉斯（Heraeus）公司于1956年共同开发成功的。
命名为RH真空脱气法（RH Vacuum Degassing），简称RH法。
如图1所示。
其法是在真空室抽真空，并在浸渍管（Immersion tube or snorkel）的上升管（Up-leg）吹入氩气，使盛钢桶中的钢液进入真空室，然后钢液从浸渍管中的另一根下降管（Down-leg）流回盛钢桶。
钢液经过循环真空脱气可以脱去钢液中氢等气体并除去夹杂物。
现在的RH真空精炼炉由于增设了吹氧与喷脱硫粉剂等装置，具有吹氧脱碳、提温、脱硫、脱气、排除非金属夹杂物，控制钢液成分，有利于合金均匀化等功能；对钢质量有保证，可精炼出许多洁净钢种；因此，近年来，RH精炼炉发展与推广极为迅速，已成为许多钢铁公司精炼优质超低碳等钢种的一种普遍流行方法。
便如我国宝山钢铁公司有300吨不同类型RH精炼炉5台，鞍山钢铁公司有100吨至260吨不同类型RH精炼炉5台，武汉钢铁公司有4台，攀枝花钢铁公司3台，其他钢铁公司和重型机械厂（如上海重型、洛阳矿山）也已有或正在新建不同类型的RH精炼炉。
显然开展对RH精炼炉用耐火材料，提高其使用寿命是十分需要和重要的。
本文将根据RH精炼炉精炼条件，对耐火材料性能的要求，选用合适的耐火材质，提高其使用寿命进行分析与讨论，并针对精炼硅钢需要耐火材质进行探讨。
1、RH真空精炼炉类型现在RH真空精炼炉除图1所示的RH真空脱气装置外，基本上有以下类型。
（1）RH-O1969年联邦德国蒂森公司恒尼西钢厂开发出了RH-O顶吹氧技术。
其法是用水冷氧枪从真空室顶部向真空室内循环流动的钢液表面吹氧，降低钢液中的碳，以冶炼低碳不锈钢。
（2）RH-OB（Oxyen Blowing Degassing1972年新日铁室兰制铁所根据VOD生产超低碳不锈钢原理，在RH真空室下部的炉壁砌风口砖，装置Ar冷却吹氧喷嘴，进行对循环流动钢液吹氧脱碳，加Al提温的方法，称之为RH-OB法。
炼钢任务原材料和耐火材料PPT课件
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2.1.3 钢中的氧
钢中氧含量高，还会产生皮下气泡，疏松等缺陷， 并加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过程中，氧将 会以氧化物的形式大量析出，会降低钢的塑性， 冲击韧性等加工性能。
一般测定的是钢中的全氧，即氧化物中的氧和溶 解的氧之和，在使用浓差法定氧时才是测定钢液 中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。
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2.1.4 钢中的气体
钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向 被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击 韧性的降低，即发生“氢脆”现象。
在钢材的纵向断面上，呈现出圆形或椭圆形的银白色 斑点称之为“白点”，实为交错的细小裂纹。主要原 因是钢中的氢在小孔隙中析出的压力和钢相变时产生 的组织应力的综合力超过了钢的强度，产生了“白 点”。一般白点产生的温度低于2000C。
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2.1.1 钢中的硫
锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS， 纯 MnS 的 熔 点 为 1610℃ ， 共 晶 体 FeS-MnS （占93.5%）的熔点为1164℃，它们能有效的 防止钢热加工过程的“热脆”。
冶 炼 一 般 钢 种 时 要 求 将 [Mn] 控 制 在 0.4%-
炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化 脱除至所炼钢钟的要求。从钢的性质可看出碳 也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和 硬度，但对韧性产生不利影响。
钢中的碳决定了冶炼、轧制和热处理的温度制 度。
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2.1.6 钢中的成分-C
碳能显著改变钢的液态和凝固性质，在 16000C，[C]≤0.8%时，每增0.1%的碳： ➢ 钢的熔点降低6.50C ➢ 密度减少4kg/m3 ➢ 黏度降低0.7% ➢ [N]的溶解度降低0.001% ➢ [H]的溶解度降低0.4 cm3/100g ➢ 增大凝固区间17.790C 。
word-炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向
炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向中钢集团洛阳耐火材料研究院陈肇友一、概述2006年，我国钢产量4.188亿吨。
其中不锈钢530万吨，特殊钢1300万吨,出口钢材4300万吨，进口高档钢材1851万吨。
炉外精炼的主要任务是除去钢中杂质与夹杂物、脱气、调整化学成分和均匀化等。
采用的手段有吹氧、吹Ar脱碳，电加热或化学加热，调温，真空脱气，喷入脱硫粉剂，吹Ar或电磁搅拌使夹杂物上浮排除，加合金调整钢液成分与成分均匀化等。
炉外精炼的种类与方法甚多，主要有VAD或VHD ，AOD，VOD，DH，RH，RH-OB，ASEA-SKF，LF,LF-VD，CAS等。
随着对钢质量、品种与成本的要求，炉外精炼设备也在不断改进与变化。
例如RH过去只是钢液循环流动真空脱气，减少钢中杂质与夹杂物。
现在RH真空室顶部及下部炉墙装置有氧枪、吹Ar喷嘴等，可以吹O2进行钢液真空脱碳，吹Ar搅拌，喷脱硫粉剂等。
于是有了RH-OB或RH-TOB，RH-KTB，RH-MFB与RH-PB 等。
上世纪八十年代中期以前发展较多的是AOD、VOD、VAD等，90年代以后发展最快的是能吹O2、吹Ar、喷粉剂的RH以及LF与LF-VD。
由于LF投资少，操作简便；而RH对钢水质量有保证，因此LF与RH发展甚快。
我国大部分钢厂都有LF精炼钢包，宝钢、武钢、鞍钢、本钢与攀钢等都建了有吹O2的RH精炼设备［1］。
VOD主要用来生产超低碳不锈钢，RH-OB等可生产超低碳薄板钢（无间隙原子IF钢），氧含量在0.001%以下的超洁净轴承钢，以及输送天然气、石油的耐侵蚀管道钢等高端钢种。
一般不锈钢则大部分是由AOD 炉精炼出的。
碳素优质或低碳合金钢多由LF或LF-VD精炼出。
由于精炼钢条件对耐火材料十分严酷，耐火材料的使用寿命一般不高，其中，VOD炉衬寿命至今仍然是最低的，低的只有几炉，一般为十几炉至二十几炉。
因此，在炉外精炼生产各种优质钢的成本中，耐火材料的费用占有不小的份额。
LF炉用耐火材料
LF炉用耐火材料LF炉用耐火材料一、前言LF(Ladle Furnace)被称为钢包精炼炉，属于二次精炼炉，LF精炼是炼钢工业中使用较多的炉外精炼设备之一。
近几年来，随着我国洁净钢产量的不断增加和质量的不断提高，对 LF 精炼炉及其它炉外精炼设备用耐火材料提出了更高的要求。
LF精炼纯净钢的研究近年来受到多方面的关注，不同的炉衬耐火材料对精炼效果有不同的影响。
下面主要介绍一下LF炉及其所用的耐火材料。
二、LF炉的发展LF钢包精炼炉是由日本大同钢铁公司1971年率先开发使用的。
该公司用LF 炉冶炼取代了电弧炉，减轻了电弧炉的精炼负担，提高了电弧炉的生产率。
LF 炉发展初期仅用于生产高级钢，随着冶金、连铸及相关控制技术的发展，扩大了LF炉的应用范围。
由于LF炉具有投资少、用途广、精炼效果好等优点，近年来，国内外己将LF炉作为主要的炉外精炼手段。
三、LF炉简介㈠LF钢包精炼炉定义LF钢包精炼炉是将电炉内还原熔炼的钢水送入钢包，在将电极插入钢包钢水上部炉渣内并产生电弧，边加入合成渣，边用氩气搅拌，使钢包内保持还原性气氛，并且能调节钢水温度，工艺缓冲，满足连铸、连轧的重要冶金设备，钢包炉是炉外精炼的主要设备。
目前,已将此法与转炉配合使用，对钢水进行脱氧、脱硫及调整成分。
㈡LF炉的机械设备LF炉的机械设备包括钢包、钢包车、精炼炉变压器、短网、底吹气系统、冷却水系统、精炼炉炉盖、气动系统、合金加料装置、排烟除尘系统。
LF装置示意图如图1图1 LF装置示意图1—石墨电极；2—合金料仓；3—底吹气透气砖；4—钢包滑板㈢LF钢包精炼炉的生产流程和功能图2 钢包精炼法生产流程图1、真空脱气功能。
2、使钢液具有升温和保温功能。
3、氩气搅拌功能。
四、LF炉用耐火材料LF的耐火材料主要指钢包的耐火材料。
钢包的耐火材料包括钢包内衬耐火材料、透气砖、滑板、出钢口填料（即引流砂）等。
对钢包耐火材料的主要要求：耐高温，能经受高温钢水长时间作用而不熔融软化；耐热冲击，能反复承受钢水的高温和钢水浇铸以后的高温向低温转变而不剥落；耐熔渣的侵蚀，能承受熔渣和熔渣碱度变化对内衬的侵蚀作用；具有足够的高温机械强度，能承受钢水的搅拌和冲刷作用；内衬具有一定的膨胀性，在高温钢水作用下，使内衬之间紧密接触而成为一个整体。
2024年炉外精炼用耐火材料市场需求分析
炉外精炼用耐火材料市场需求分析概述炉外精炼是金属冶炼过程中一项重要环节，耐火材料在这一过程中发挥着关键作用。
本文将对炉外精炼用耐火材料市场需求进行分析，探讨其市场规模、市场趋势以及市场驱动因素。
市场规模炉外精炼用耐火材料市场在近几年呈现稳定增长的趋势。
根据市场研究公司的数据显示，2018年该市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将超过XX亿美元。
这一增长主要受到炉外精炼行业的快速发展驱动。
市场趋势技术进步促进耐火材料需求增长随着炉外精炼技术的不断进步，对耐火材料的需求也在不断增长。
新型炉外精炼设备的广泛应用，要求耐火材料具有更高的耐火性能和使用寿命，这推动了市场对高性能耐火材料的需求增长。
环保政策推动市场发展环保问题已经成为全球关注的焦点，对炉外精炼行业的影响逐渐加大。
许多国家出台了严格的环保法规，要求企业采取有效措施减少污染物排放。
耐火材料的开发和应用也受到环保政策的影响，市场对环保耐火材料的需求逐渐增加。
市场竞争加剧随着市场规模的不断扩大，炉外精炼用耐火材料市场竞争也在加剧。
国内外许多耐火材料企业纷纷进入这一市场，不断推出新产品以满足不同客户的需求。
市场竞争的加剧将进一步推动耐火材料市场的增长。
市场驱动因素工业发展推动市场需求增长全球工业发展迅速，炉外精炼用耐火材料作为核心材料之一，需求与工业生产密切相关。
钢铁、有色金属、化工等行业对耐火材料的需求不断增加，推动了市场的快速发展。
能源需求扩大带动市场增长随着能源需求的不断扩大，特别是新能源的快速发展，一些新型炉外精炼设备得到广泛应用。
这些设备对高性能耐火材料的需求不断增加，推动了市场的增长。
地缘政治因素影响市场发展地缘政治因素对炉外精炼用耐火材料市场的影响不可忽视。
一些国家之间的贸易摩擦和政治冲突，可能导致产业链的变动和供应链的中断。
这对市场的稳定发展带来一定的不确定性。
总结炉外精炼用耐火材料市场是一个具有巨大潜力的市场。
随着技术进步、环保法规的实施以及工业发展的推动，市场需求将持续增长。
炼钢厂常用耐火砖及浇注料
炼钢厂常用耐火砖及浇注料
以下是小编介绍的炼钢炉各个部位的作用及所用的耐火砖浇注料等耐火材料，从以下情况看出所用的耐火砖和浇注料比较多，其中高铝耐火砖、粘土耐火砖、高铝耐火浇注料用的更多一点：
1．混铁炉作用：使铁水均匀，并贮存和保温铁水
永久层：粘土耐火砖、漂珠砖、耐火陶瓷纤维毡
工作层：镁砖、镁铝砖、铝碳化硅砖、高铝砖、高铝浇注料、刚玉-莫来石浇注料、铝碳浇注料
2. 混铁车作用：盛装和贮运铁水
永久层：粘土耐火砖、高铝质浇注料、耐火陶瓷纤维毡
工作层：高铝砖、铝碳化硅炭砖、钢钎维浇注料
3. 铁水罐作用：盛装铁水
永久层：粘土耐火砖、高铝砖、浇注料
工作层：镁碳砖、镁铬捣打料、刚玉浇注料、镁碳捣打料
4. 炼钢电炉作用：将电能转为热能进行熔炼
永久层：高铝砖、镁砖
工作层：高铝砖、镁砖、镁炭砖、镁质捣打料、镁钙捣打料
5. 钢包作用：盛装钢水
永久层：高铝砖、高铝浇注料
工作层：高铝砖、铝炭砖、镁炭砖、镁钙砖、镁铝炭砖、高铝浇注料、刚玉浇注料。
6.炉外精炼炉作用RH炉VD炉LE炉作用：升温、净化钢水
永久层：轻质粘土砖高铝砖、镁砖轻质粘土砖耐火陶瓷纤维毡
工作层：镁砖、镁铬砖、刚玉浇注料高铝砖、高铝浇注、料刚玉浇注料
高铝浇注料、刚玉浇注料
7. 中间包作用：均匀钢水便于浇铸
永久层：粘土耐火砖、高铝砖、粘土浇注料、高铝浇注料
工作层：高铝砖、镁砖、硅质绝热板、镁质绝热板、镁钙绝热板、镁硅绝热板、高铝、镁质喷涂料、各类涂抹料、干式料。
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AOD 炉衬的工作条件
( l ）精炼温度需达1710～1720 ℃ 以上，产生较大 的热应力，引起热剥落和结构剥落； ( 2 ）开始吹氧时，钢中硅氧化为Si02 ，炉渣变为碱 度很低的酸性渣（B<0.5 ）。而在脱硫期，需要高 碱度炉渣（B > 3.0 ）。在精炼过程中，耐火材料 受到碱度变化范围很大的酸碱性炉渣的侵蚀作用； ( 3 ）大量喷吹氩气和氧气，钢液和炉渣激烈搅动， 对喷嘴和喷嘴区耐火材料的侵蚀作用尤为严重； ( 4 ) AOD 炉为间歇式操作，炉衬工作面热震大。
LF ( v ）炉衬损毁因素
( ( ( ( 1 2 3 4 ）化学反应与熔蚀； ）高温真空LF ( v ）下的挥发作用； ）熔渣的侵蚀； ）热冲击和机械冲刷。
典型的LF 钢包内衬综合砌筑结构为：包 底和下部包壁用纯白云石砖，渣线部位 用轻烧白云石砖（适用于无渣精炼，如 初炼炉为底出钢电弧炉、无渣出钢的氧 气转炉等）、镁砖或镁碳砖。渣线以上 采用纯白云石砖。包盖一般采用高纯刚 玉浇筑料。
选择LF用耐火材料的依据
( l ）炉渣碱度。选择碱性耐火材料。 ( 2 ）精炼温度。选择高的抗高温蠕变性能、好的 耐急冷急热性。 ( 3 ）精炼的钢种。精炼轴承钢时，包衬往往使用 高铝砖，而仅在渣线部分使用镁碳砖。 ( 4 ）搅拌。由于搅拌作用，会形成对炉衬的冲刷。 因此要求耐火材料具有好的高温强度。 ( 5 ）稳定性。真空处理时，一些耐火材料在真空 作用下会被钢水中的碳还原，引起耐火材料的损 坏，还会引起钢水增碳。因此，进入真空室的LF 钢包的耐火材料应当在高温和真空卜具有良好的 稳定性。
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炉外精炼用耐火材料
本次课内容Leabharlann 炉外精炼用耐火材料概述 钢包精炼装置用耐火材料 不锈钢精炼装置用耐火材料 真空处理装置用耐火材料 其它精炼技术用耐火材料
耐火材料的使用条件
( ( ( ( l ）长时间高温、真空作用； 2 ）炉渣的严重侵蚀作用； 3 ）炉渣的浸透作用； 4 ）炉渣和钢液的强烈冲刷与磨损作用 ； ( 5 ）温度骤变热震作用。
我国钢包内衬材质
铝硅系和镁钙系 铝硅系材质为主的包衬主要有： ( l ）钢包用不烧砖：l ）铝镁砖和铝镁碳砖 （水玻璃结合）; 2 ）树脂结合铝镁碳质砖；3 ） 镁铝碳砖。 ( 2 ）钢包用不定形耐火材料：l ）水玻璃铝镁 质耐火捣打料；2 ）水玻璃铝镁质耐火浇筑料； 3 ）超低水泥耐火浇筑料；4 ）矾土尖晶石耐火 浇筑料。 镁钙系为主的包衬主要有烧成油浸白云石砖、电 熔镁白云石砖等。
炉外精炼用主要耐火材料
镁铬砖以镁砂和铬矿为主要原料，含w ( MgO ) 55 ％～80 % ， w （Cr203 ) 8 ％～20 ％。 镁铬砖耐火度高、荷重软化温度高、抗热 震性能优良、抗炉渣侵蚀、适应的炉渣 碱度范围宽，为炉外精炼用的最重要的 耐火材料之一。
炉外精炼用主要耐火材料
MgO-CaO 系耐火材料的主要成分为MgO和 CaO。 MgO-CaO-C 系耐火材料在高温真空下随 着CaO 含量的提高，耐火材料在真空下 的稳定性亦提高。采用高碱度渣精炼工 艺的装置，常以MgO-CaO-C 系耐火材料 作为内衬；而对于采用较低碱度渣工艺 精炼的装置，一般用MgO-Cr203 -A1203 系 耐火材料作为内衬。
对耐火材料的要求
( l ）耐火度高，稳定性好，能抵抗炉外精炼条 件下的高温与真空作用； ( 2 ）气孔率低，体积密度大，组织结构致密， 以减少炉渣的浸透； ( 3 ）强度大，耐磨损，能抵抗钢渣冲刷磨损； ( 4 ）耐侵蚀性好，能抵抗酸一碱性炉渣的侵蚀 作用； ( 5 ）热稳定性好，不发生热震崩裂剥落； ( 6 ）不污染钢液，有利于钢液的净化作用； ( 7 ）对环境的污染小。
RH 耐火材料内衬
在真空密封条件下工作，通常使用条件包括高温 （约1600 ℃ ）操作、热循环（高达600 ℃ ）、气压循环（从大气常压至66.66Pa ）、高 速的钢水流动（经潜入管时为1m/s ）以及与 侵蚀性渣（硅酸钙、铝酸钙和铁酸盐）和氧化 铁熔融物接触。 RH / RH-OB 内衬通常采用优质镁铬砖或碱性 捣打整体衬或按照不同部位的使用条件采取分 区砌衬的综合内衬。
炉外精炼钢包内衬用耐材的品 种和类型
( l ）以铝镁碳砖为主要耐火材料的铝镁砖 钢包内衬； ( 2 ）以白云石砖为主要耐火材料的白云石 砖钢包内衬； ( 3 ）以铝镁尖晶石浇筑料为主要耐火材料 的铝镁尖晶石浇筑钢包内衬； ( 4 ) MgO-CaO-C 砖钢包内衬； ( 5 ）全MgO-C 砖钢包内衬； ( 6 ）镁铬砖钢包内衬。
炉外精炼用主要耐火材料
镁碳砖是以电熔镁砂、高温死烧镁砂和 鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂作结 合剂制造的不烧含碳碱性耐火材料。 优良抗炉渣渗透性、耐侵蚀性能及抗热 震性能 。在炉外精炼装置中，镁碳砖主 要应用于各种钢包精炼炉内衬的渣线部 位。
炉外精炼用主要耐火材料
A1203–MgO-C 砖主要成分A12O3 和MgO 可 发生反应生成铝镁尖晶石，并伴随体积 膨胀。铝镁碳砖的抗渣性和膨胀随着MgO 含量的增加而提高。烧后产生膨胀可使 耐火材料内衬的砖缝缩小，内衬结构变 得致密。
LF ( V ）工作条件
( l ）精炼温度高达1700 ℃，热点部位温度更高， 且加热时间长，约13～26min ； ( 2 ）熔渣的严重侵蚀，以碱性渣为主，碱度波动 于2～3.5 之间； ( 3 ）底部吹氩搅拌，对渣线内衬冲刷最为严重； ( 4 ）部分时间处于较强的还原气氛下操作，冶炼 时加入碳粉、铝粉、硅粉等还原剂； ( 5 ）真空下精炼时间长，平均每炉超过30 min 。 ( 6 ）间歇操作，热震频繁。