炼钢设备使用到的耐火材料——电弧炉的应用（二）

（四）炉底用耐火材料

电炉底和堤坡构成熔池，是盛装炉料和钢液汇集的部位，耐火材料与钢液，熔渣直接接触，受化学侵蚀和冲刷，并经受相当大的温差作用和炉料撞击。当炉底内衬与熔渣和氧化铁反应生成变质层后。在还原期间，常因某些组分被还原而变疏松，钢液浸入而引起漂浮。因此要求砌体或打结内衬具有整体性好，砌筑严密，具有良好的高温性能，足够的强度，抗热震性好，体积稳定，并在使用过程中得到良好的烧结。

炉底一般由两层构成。下层由镁质制品砌筑，在堤坡上部的渣线部位，由于渣侵蚀严重，一般采用与炉墙热点部位相同的制品，如熔铸或再结合镁铬砖，或镁炭砖砌筑。上层用颗粒组成合理的烧结或电熔镁砂捣打。一般采用振动致密冲击器或风锤捣打捣实，分层捣打，注意各层间的衔接咬合。有资料介绍镁砂中小于0.2mm的颗粒含量34%~45%为最合适，最大颗粒尺寸不应大于6mm，MgO含量不能低于85%。捣打内衬的体积密度要达到2.5~2.9g/cm³。

（五）直流电弧炉用耐火材料

直流电弧炉底采用导电耐火材料或金属元件来解决导电问题，导电耐火材料主要是低电阻（10^-3~10^-4Ω·m），且电阻稳定。通常采用沥青或树脂结合，碳含量10%~18%的镁炭砖作为导电耐火材料，炉底的两层及涂层都要用导电耐火材料。如用非导电耐火材料，就要用金属元件。在我国高导电性质的炉底寿命超过1500炉，因此，不是推广直流电弧炉的制约因素。

（六）底吹用耐火材料

底吹技术已在各种电弧炉应用。采用的炉底供气系统有两种：一种为气体直接从搅拌塞进入钢液，例如采用多孔塞；另一种为带盖的搅拌系统，即在搅拌塞或风眼砖上盖一层透气的捣打料，气体通过此层进入钢液。大型直流电弧炉则在电极外围安装了供气元件。供气元件的选择与底吹气体的种类有关，吹氧化性气体时，采用双层套管烧嘴，即内管吹氧化性气体，外环管吹保护气体。吹惰性气体时，大多采用细金属管多孔塞供气元件。底吹天然气，则采用单管式供气元件，也可选用环缝式，砖缝式及直孔型透气砖等，所用耐火材料均为镁质或镁炭质材料。

（七）炉壁用耐火材料

炉壁分为一般炉壁，渣线和接近电弧的热点部位，不但受钢液和熔渣的严重侵蚀和冲刷，还受到废钢的撞击和急冷作用等，一般炉壁主要采用镁砖，焦油沥青结合或烧成油浸白云石砖和镁白云石砖砌筑，也有用沥青结合的镁质及白云石质捣打料。超高功率电炉用镁铬砖和优质镁砖砌筑，渣线及热点部位采用熔铸镁铬砖及镁炭砖。

为了延长使用寿命，炉墙也采用镶砌水冷箱或水冷套措施，其内表面喷涂一层耐火涂料，使挂渣形成保护层，降低耐火材料消耗。

（八）出钢槽

出钢槽，一般采用侧式出钢槽，主要受钢液和熔渣的冲刷和侵蚀以及温度急变的影响。我国普遍采用高铝质，蜡石质，镁质等不定形捣打料或浇注料预制的整体出钢槽，也有用镁炭砖，碳化硅砖砌筑。

20世纪80年代开发的炉底偏心出钢口，由倾动式出钢改为固定式出钢，扩大了水冷炉壁面积，延缓炉衬的损毁，降低出钢温度，并缩短了出钢时间。出钢口砖为沥青浸渍烧成镁砖，管砖为镁炭砖，端部为 Al₂O₃-SiC-C砖或镁炭砖。常用以橄榄石为基质的粗砂作为引流料。