復(fù)合耐火材料作為鋼鐵冶煉過(guò)程中使用的重要材質(zhì)或者關(guān)鍵部件而被廣泛使用，但由于它們?cè)谌墼?/span>-金屬界面使用時(shí)往往產(chǎn)生局部溶損而左右其使用壽命。
現(xiàn)代鋼包通常采用MgO-C磚(鎂碳磚)以加強(qiáng)渣線部位而一般壁則采用氧化物系耐火材料分區(qū)筑襯的方案，但往往在兩種材質(zhì)邊界上卻會(huì)發(fā)生局部溶損的問(wèn)題，結(jié)果則導(dǎo)致壽命降低而報(bào)廢。這種局部熔損發(fā)生在不同種類耐火材料的邊界上，而顯著的熔損主要發(fā)生在熔渣-金屬界面上。
a-上升期；b-下降期
上圖：在浸入式水口材料的局部熔損部位附近的熔渣-金屬界面的上下運(yùn)動(dòng)情況 。
1、改良材質(zhì)改良材質(zhì)
在實(shí)際連鑄中，可根據(jù)Al2O3 -C浸入式水口的局部熔損中熔渣-金屬界面的上升期比下降期顯著短這一特征，認(rèn)為抑制局部熔損最好是使熔渣-金屬界面的上升期消失，下降期長(zhǎng)的觀點(diǎn)進(jìn)行水口材質(zhì)改良。這方面最有說(shuō)服力的例子是向井楠宏等人將同熔渣黏附性比石墨更好的BN加到Al2O3 - C浸入式水口材質(zhì)中，結(jié)果實(shí)現(xiàn)了上升期基本消失，局部熔損部位的水口材質(zhì)表面經(jīng)常被熔渣覆蓋, 從而隔斷了水口材質(zhì)中的石墨同金屬的直接接觸，抑制了Al2O3 -C浸入式水口的局部溶損。
2、提高耐火材料中低熔解成分的比例低熔解成分的比例
早已了解，MgO-Cr2O3耐火材料對(duì)低堿度渣具有良好的抗侵蝕性，因而被廣泛用于VOD、RH等鋼水精煉爐中以及作為熔融還原爐應(yīng)用的耐火材料的重要候補(bǔ)材料。在這些場(chǎng)合中，隨著MgO - Cr2O3耐火材料中Cr2O3含量的增加局部熔損深度減輕的事實(shí)，通過(guò)提高配料中Cr2O3含量便能降低局部熔損量，提高使用壽命。
3、開發(fā)新材質(zhì)
仍以連鑄用浸入式水口為例，考慮到ZrO2向熔渣中的熔解速度低，而且ZrO2還可變成微粒懸浮于渣膜中，可提高渣膜表觀黏度，抑制渣膜運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使下降期的水口材料產(chǎn)生氧化物熔解的速度降低以及使整體的局部熔損被有效地抑制，從而開發(fā)出ZrO2 - C浸入式水口代替Al2O3-C浸入式水口，而使局部熔損得到了有效控制。
4、進(jìn)行熔渣控制
對(duì)于像高爐出鐵槽內(nèi)襯在熔渣-鐵水界面發(fā)生的顯著局部熔損，可以從抑制渣膜運(yùn)動(dòng)出發(fā)，采用如下措施來(lái)控制：
(1) 在渣膜運(yùn)動(dòng)中使碳懸浮。當(dāng)金屬中的碳濃度接近飽和區(qū)域中碳的濃度時(shí)，隨著碳濃度的提高，局部熔損顯著減少，因而認(rèn)為可以通過(guò)增碳操作來(lái)抑制局部熔損。
(2) 向熔渣中加入溶解度低而且具有高熔點(diǎn)的氧化物或產(chǎn)生像 ZrO2那種溶解度低的物相(例如ZrO2)。也就是說(shuō)，通過(guò)對(duì)熔渣進(jìn)行控制可有效地抑制耐火材料的局部熔損。
5、改變內(nèi)襯設(shè)計(jì)內(nèi)襯設(shè)計(jì)
對(duì)于發(fā)生在不同種類耐火材料邊界上的顯著熔損主要是設(shè)立隔離帶。例如，鋼包內(nèi)襯MgO - C襯磚和高鋁襯磚之間使用MgO - Cr2O3磚(鎂鉻磚)時(shí)就不發(fā)生局部熔損;也可以通過(guò)改變異種耐火材料接縫的位置來(lái)控制不同種類耐火材料邊界上發(fā)生顯著局部熔損的問(wèn)題。
