钢包内衬耐火材料的损毁形式

精炼钢包内衬耐火材料在服役过程中与高温钢水、熔渣直接接触，同时还面临着温度、气氛的剧烈变化以及合金化、搅拌等冶炼操作，服役环境复杂苛刻，因此往往遭受严重的损毁。一般来说，工作层耐火材料使用环境可以归纳为以下几个方面：精炼温度高(超过1600℃)，钢水在钢包内停留时间长;针对不同的炉外精炼工艺，伴随有吹氩、吹氧搅拌以及真空等环境;各种合金钢冶炼加入的合金组分导致熔渣成分在精炼过程中变化较大，难于通过匹配熔渣与耐火材料组分来抑制熔渣的侵蚀;精炼过程的各种操作大多是间歇式的，热应力循环进一步导致工作层材料的热剥落损毁。

根据损毁的原因归纳，钢包耐火材料的损坏可以分为以下几个方面：

1) 化学作用

——钢水、熔渣成分对耐火材料的侵蚀。

——高温作用下，耐火材料自身产生的反应所造成的损坏，如新矿物生成所产生的相变化带来的体积效应和真空作用下的挥发等原因。

2) 物理作用

——高温钢水对耐火材料的冲刷和溶蚀。

——钢水反复作用于耐火材料上造成的热冲击，引起工作层耐火材料的开裂和剥落。

——耐火材料自身的热膨胀效应造成的损坏。

3) 人为操作不当造成的损坏

精炼钢包由于不同部位耐火材料面临的环境不一样，其损毁类型也有差别。在钢包中，渣线部位耐火材料主要是受到熔渣的熔损，而包壁和包底则是钢液的冲刷损毁及热剥落损毁更为常见。如果在包壁用临界粒度较大的浇注料，因为钢水的冲刷作用及热应力循环，更容易造成结构剥落。下图1示出了钢包不同部位的主要损毁形式。