RH炉,这个在高温和真空环境下工作的大家伙,它的内衬耐火材料可是大有讲究。想象一下,这个长筒形的炉子分成了好几段,每一段都能更换,而且越往下,耐火材料的寿命就越短,尤其是升降管,寿命最短。那么,RH炉的内衬通常用什么材料呢?答案是优质镁铬砖或者碱性捣打整体衬,有时候还会根据不同部位的使用条件,采用分区砌衬的综合内衬方案。
RH真空室上部,这个不直接和钢液接触的地方,寿命相对较长。但是,由于抽真空和吹Ar、吹氧等操作,会产生CO气泡,导致钢水喷溅,黏附于炉壁,甚至结瘤。这里通常使用的是普通镁铬砖或者一般铝镁尖晶石砖。但是,镁炭砖就不太适合了,因为在真空条件下,它会加速自耗反应。所以,Al2O3—MgO·Al2O3浇注整体衬或喷补整体衬也是不错的选择。
RH真空室的下部、底部和喉口,这些部位的耐火材料要经受钢液冲刷和长时间的抽真空、吹氧脱碳过程。这里的耐火材料需要能抗住氧化铁含量高的酸性渣和熔点低、流动性好的CaO—CaF2—Al2O3系渣的侵蚀与渗透。研究表明,Cr2O3含量较高的直接结合镁铬砖是比较好的选择,尤其是电溶再结合的镁铬砖或者基质中Cr2O3含量较高、气微细化的镁铬砖。
浸渍管,由气体喷射管、支撑耐火材料的钢结构和耐火材料构成。这里的耐火材料不仅要抗高速流动钢液的冲刷,还要能抗热剥落与结构剥落。现在多采用抗热震性好的镁铬砖砌筑,提高镁铬砖抗热震性的有效途径之一是减少氧化铁含量,增加Al2O3含量。
RH炉的间歇操作带来的强烈热震破坏和熔渣的侵蚀,使得升降管外衬浇注料需要特别设计。这里使用的是低水泥或无水泥浇注料,材质为高铝、刚玉或铝镁质。板状刚玉颗粒内含有许多圆形封闭微气孔,加热过程中体积稳定,抗热震性好。为了提高刚玉浇注料的抗开裂性,还需加入不锈钢纤维,加入适量的Al2O3和MgO超细粉使材料的耐蚀性得到了提高。