镁质耐火砖在RH精炼设备的应用

RH装置主要用于钢水脱氢，后来增加了真空脱碳。真空脱氧。提高钢水的纯度和合金化。RH法具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好的优点。非常适合与大型炼钢炉配合。镁铬和镁锆主要用于RH精炼设备的耐火砖。

真空循环脱气是利用空气泵的原理。首先在真空室抽真空，将钢水从浸渍管吸入真空室，然后将上升管的侧壁吹入钢水中。这些氩气在钢水的高温和真空室的上部低压下迅速膨胀，导致钢水和气体混合物的密度沿浸入管的高度方向下降。在密度差产生的压差下，钢水进入真空室。进入真空室的钢水和气体的混合物在高真空的作用下释放气体，同时将钢水变成钢水滴。在高真空的作用下释放到真空的过程中，钢水滴变成了较小的钢水滴，从而达到了很好的脱气效果。释放气体的钢水沿着下降管返回钢袋。钢液通过循环真空脱气，可以去除钢液中的氢和其他气体，并去除杂物。
RH精炼炉内衬耐火材料的工作环境为真空和高温。RH炉的细容器可分为上、中、下部可更换部分，部分浸入钢水中。耐火材料的使用寿命取决于安装部件，使用寿命越低，电梯管的使用寿命越短。

根据RH炉装置工作衬里的腐蚀因素，RH精炼炉耐火材料衬里通常采用镁铬砖或碱捣整体衬里，或根据不同部位的使用条件采用分区衬里的综合衬里。
耐火材料用于RH装置衬里的耐火材料一般损坏较少，因为它不直接接触钢水和熔渣。中间槽由于接触钢水和熔渣或高温剥落而损坏耐火衬里。
下槽，包括浸渍管的耐火衬里，是该装置的高腐蚀区域，通常决定其使用寿命。在下槽衬里中，由于熔渣渗入砖中形成变质层，变质层与未变质层平行开裂，导致剥落，造成损坏。同时，由于渗入的熔渣，衬里材料的颗粒组合被切断，因此颗粒变得容易丢失。因此，这部分应选择较少的组织劣化。熔渣难以渗透，即使渗透也能保持颗粒之间的组合和耐剥落性高的耐火材料。

RH钢水精炼设备的功能如下：
(1)钢水脱气，可控制H≤0.00%和N≤0.0%的纯钢水。
(2)钢水脱碳，可在min处理周期内生产C≤0.0%的超低碳钢水。
(3)脱硫，RH附加喷射合成渣，可生产S≤0.0%的超低硫钢。
(4)采用RH-KTB技术加热，可降低转炉出钢温度℃；采用RH-OB法加铝吹氧加热，钢水加热速度可达8℃.min-1。
(5)钢水温度均匀，连铸中间包钢水温度波动不大于5℃。
(6)均匀钢水成分，去除夹杂物，生产T[O]≤0.05%的纯钢。

RH真空室的上部
RH真空室上部部抽真空时，氧压力较低；停止空气进入，氧压力较高，使镁铬砖中的氧化铁价格发生变化，产生体积效应。普通镁铬砖通常建在真空室的上部，显然也可以使用普通的铝镁尖晶石砖。但不应使用镁碳砖，因为在真空条件下，它会促进镁碳砖的自耗反应。

真空室下部、底部和喉口
在耐腐蚀性、耐铁硅酸渣和脱硫渣的侵蚀和渗透性方面，较好的耐火材料是直接与镁铬砖结合的高Cr2o3含量，其中电熔镁铬砖或基质中的高Cr2o3含量。气孔细化的镁铬砖更合适。因此，在RH炉真空室的下部。高温烧制的高质量直接结合镁铬砖应建在底部和喉口。

浸渍管内
目前，浸渍管衬里主要采用耐热、抗震性好的镁铬砖砌筑。提高镁铬砖耐热性和抗震性能的有效途径之一是降低氧化铁含量，增加Al2O3含量。镁铬砖中氧化铁含量高。当气氛发生氧化还原变化时，如在高温下接触钢液时，根据Fe-O状态图，热表面氧化铁存在于镁浮氏体（Mgo·Feo）O中，停止时与空气接触会转化为高价氧化铁。这种铁酸镁Mgo·Fe2o3和镁浮氏体之间的变化会导致镁铬砖开裂。增加镁铬砖的Al2o3含量也可以提高镁铬砖的直接组合程度，从而提高砖的强度。

1.镁铬耐火砖镁铬耐火砖直接与镁铬耐火砖结合。镁铬耐火砖的组合和半组合。镁铬耐火砖在炉外精炼炉，如VOD。AOD和RH浸渍管。真空室使用效果更好。镁铬耐火砖损坏的主要原因是熔渣渗透导致耐火砖结构剥落。
高温烧制的镁铬砖是耐火砖(如直接组合、再组合、半组合镁铬砖)，因其耐低碱度渣蚀性强，已广泛应用于精炼炉衬中。镁铬耐火砖品种繁多，生产工艺、组织结构、性能差异较大。镁铬耐火砖按Cr2o3含量可分为镁铬砖(Cr2o3含量为5~20%)。铬镁砖(Cr2o3含量为20~35%)和铬砖(Cr2o3含量大于35%)，按生产工艺分为烧结砖和熔铸砖。

由于镁铬耐火砖品种繁多，有文献对其进行了分类总结：
(1)硅酸盐结合镁铬耐火砖(一般烧成镁铬砖)；该砖由普铬矿和制砖镁砂制成，杂质(SiO2和CaO)含量高，烧成温度约1550℃；结构特点是耐火晶粒由硅酸盐组成，显孔率高，耐炉渣腐蚀性差，高温体积稳定性差；
(2)预反应镁铬耐火砖；将镁砂(轻烧镁粉)与铬矿共磨压坯在窑内烧成，然后以合成镁铬砂为原料制砖，形成预反应镁铬砖；预反应镁铬砖是硅酸盐与镁铬砖结合的改进型；
(3)直接结合镁铬耐火砖；直接结合镁铬耐火材料，由杂质含量低的铬精矿和纯镁砂制成，烧成温度在1700℃以上；其结构特点是:耐火晶粒多为直接接触，砖中镁石(固溶体)-方镁石(固溶体)与方镁石(固溶体)尖晶石(固溶体)直接结合度高，因此具有高温性能。耐炉渣腐蚀性好，高温体积稳定性优于普通镁铬砖；
（4）熔融颗粒结合镁铬耐火砖（电溶性结合镁铬）；电熔方法使镁砂与铬矿（轻烧镁粉或镁石与铬矿）充分均匀反应，合成结构更理想的方形镁石固溶体和尖晶石固溶体镁铬原料，结合镁铬砖称为熔融颗粒，结合镁铬砖；由于耐火砖原料纯，需要在1750℃以上或超高温下燃烧；其微结构具有尖晶石分布均匀、孔隙率低、耐火晶粒直接接触、耐压强度高、耐腐蚀性好、高温强度高，但缺点是热震稳定性差；
(5)半结合镁铬耐火砖；以人工合成原料为颗粒，以铬精矿和镁砂为细粉的镁铬砖，称为半结合镁铬砖；我国以电熔镁铬料为颗粒，以共烧结料为细粉或以铬精矿和镁砂粉为混合细粉。制作的镁铬砖称为半结合镁铬砖；烧成温度在1700℃以上，砖内耐火晶粒也以直接结合为主。其优点是抗热震性好，耐腐蚀，耐冲刷性好；
(6)共烧结镁铬耐火砖(又称全合成镁铬)；以烧结合成镁铬砂为制砖原料，高温烧成生产的镁铬砖为共烧结镁铬；其特点是耐腐蚀性好，高温体积稳定性好；
(7)不烧镁铬耐火砖(或化学结合镁铬)；化学结合不烧镁铬砖，一般以镁砂和铬矿为制砖原料，以聚磷酸钠或六偏磷酸钠或水玻璃为结合剂压制的镁铬砖；不需要高温烧制，只需在200℃左右烘烤；镁砂因未高温烧制而水化，不能长期储存；
（8）熔铸镁铬制品耐火砖；以镁砂铬矿为主要原料，加入少量添加剂，混合。压坯与素烧，破碎成块，进入电弧炉熔化，然后注入模具。退火，生产母砖，母砖经切割、磨削等冷加工制成各种特定形状的产品；熔铸镁铬砖的结构特点是成分分布均匀，耐火晶粒直接接触，硅酸盐呈孤岛状，砖具有耐熔体腐蚀性。渗透冲刷特别好，但热震稳定性差。

2.镁锆耐火砖。
镁锆耐火砖主要用于烧制镁锆耐火砖。镁锆砖在炉外精炼炉，如RH浸渍管。真空室使用效果更好。镁锆砖损坏的主要原因是熔渣渗透导致耐火砖砖变质的结构剥落。目前，镁锆砖还没有得到广泛的应用。一方面，锆会分析，产品质量稳定性差，另一方面，价格高于镁尖晶石砖或刚玉尖晶石浇注料。

3.尖晶石系列耐火砖尖晶石系列耐火砖分为两类：富镁尖晶石系列耐火砖和富铝尖晶石系列耐火砖。富镁尖晶石系列耐火砖在精炼炉中使用效果良好，如VOD、AOD、RH真空室和底部。镁尖晶石砖损坏的原因主要考虑熔渣渗透和砖变质造成的结构剥落。富铝尖晶石系列耐火砖在精炼炉中，如RH真空室的下部和底部。浸渍管的外部使用效果较好。铝尖晶石耐火砖的损坏主要考虑熔化和结构剥落。

目前，尖晶石系列耐火砖已逐步推广应用，一方面由于原耐火砖指标稳定可靠，产品质量可控性好，尖晶石本身具有耐热冲击性好、耐渣性好、强度高、高温体积稳定性好等优点，显著提高了耐火砖的性能，另一方面价格低于镁铬砖或镁锆砖，特别是不燃烧耐火砖，节能减排效果好。