VOD炉用镁铬砖和镁钙砖的损毁原因及改进方法

在VOD炉炉衬用耐火材料的配置上，底部和钢水部位多采用直接结合镁铬砖;渣线部位采用半再结合镁铬砖，电熔再结合铝镁铬砖;炉衬修补料采用MgO-MgO·Al2O3质浇注料。

VOD炉用镁铬砖的损毁原因

主要是由于熔渣的渗入使得镁砂变得松散，化学侵蚀，结构剥落，粉化;同时因熔渣渗透造成高温剥落，钢水被强烈搅拌或熔渣磨损等。镁铬砖一经加热冷却后，材料的强度及韧性降低，组织裂化，促进了熔渣向砖内渗入，使得颗粒易于流失，并加快了砖的蚀损。为了提高镁铬砖在大于1700℃的高温下抗VOD炉渣的侵蚀，提高其使用性能，应从镁铬砖的制作工艺方面加以改善。

改善措施

(1)严格控制砖中的化学成分。

Cr2O3的含量。

对VOD炉渣线部位用镁铬砖，一般其蚀损速率都随砖中Cr2O3含量的增加而降低，所以增加Cr2O3的含量，可以增加镁铬砖的抗侵蚀效果。

w(Cr2O3)/w(MgO)比值。w(Cr2O3)/w(MgO)=2/3为最佳，当Cr2O3的含量超过25%时，材料中次生镁铬尖晶石达到饱和，能阻止低碱度熔渣的渗透，可提高砖的抗侵蚀能力。

SiO2含量。

SiO2是降低高温烧成镁铬砖耐侵蚀性的主要因素，其含量应尽可能低，所'以在制砖时应严格控制其含量，以小于1%为宜。

Fe2O3和Al2O3含量。镁铬砖中的尖晶石随Fe2O3含量的减少和Al2O3含量的增加而增加，所以调整砖中Fe2O3和Al2O3含量，可以促进尖晶石的含量，提高砖的抗侵蚀能力。

严格控制杂质CaO的含量。CaO可与熔猹中的SiO2以及砖中的MgO生成低熔点的硅酸盐相，降低材料的抗侵蚀效果，所以其含量应严格控制。

(2)制砖工艺。

颗粒尺寸及其分布。采用粗、中、细间断颗粒的多级配料，将粗颗粒的间隙填满，以获得低气孔率的制品。

高压成型。半成品的坯体密度是获得低气孔率制品的关键，所以高压成型也看利于提高材料述体密度，降低材料的气孔率，减少熔渣的侵蚀通道，提高材料的抗侵蚀效果。

超高温烧成。控制冷却速度，提高烧成气氛中的氧分压等工艺条件是改善镁铬砖各项性能的重要方面。

VOD炉用镁钙砖的损毁机理

VOD炉渣线部位采用沥青或焦油结合致密白云石制品或镁炭砖(w(C)=10%);底部和钢水部位采用沥青或焦油结合白云石制品。

VOD炉用镁钙砖的损毁机理与镁铬砖有相似之处，仍是化学侵蚀、结构剥落、高温剥落、磨损等。不同点是使用镁白云砖或白云石砖时，低碱度熔渣中的SiO2与砖中的CaO生成2CaO•SiO2或3CaO•SiO2，能使溶渣变成高熔点和高黏度渣。但是当渣中的FeO或Al2O3的溶解度较高时，将与砖中的CaO生成低熔点的物质，加剧其损毁。

改进方法

(1) 提高耐熔蚀性，抑制龟裂。

主要方法是在白云石中增加MgO的含量或在镁白云石中增加CaO的含量;为了改善镁白云石砖的耐热冲击性，可在材料中添加氧化锆。

(2)增强原料的抗水化性能。

1)添加物。在原料中加入各类添加物(Fe2O3、CuO、CaCl2、2CaO•Fe2O3或CaO•TiO2)，促进CaO颗粒结晶增大，且CaO又完全被包覆，改善镁钙砂的显微组织结构。

2)原料特殊处理。在原料的生产过程中，在原料中添加稀土(La2O3、CeO2、Y2O3)等特殊加入物，可以提高镁钙砂的抗水化效果;将镁钙砂或钙砂进行碳酸化钝化处理;浸泡处理(采用磷酸或硼酸等的水溶液浸泡原料，在颗粒表面生成一层无机钙盐，包覆材料的表面);喷涂处理(喷涂有机溶剂如苯乙烯、丁二烯、2%硼砂溶液涂抹表面，隔绝空气)。

(3)制品防水化措施：

1)改善制砖工艺。采用油浸或石蜡浸渍，可以堵塞砖中的气孔，防止空气进入而使得制品中的游离CaO水化;包装时采用抽真空、铝箔包装，可以隔绝空气，防止制品的水化。

2)采用无水树脂。使用无水树脂做镁钙炭的结合万以减少混碾过程中的水化。