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目前爐外(wai)精煉(lian)用鋼包一般可以分(fen)為處理型鋼包和精煉(lian)型鋼包兩種.前者(zhe)無溫(wen)度(du)補(bu)償功能(neng)(neng)，在較短的精(jing)煉(lian)(lian)時間(jian)內主要(yao)用(yong)于鋼(gang)水的脫氣(qi)、脫硫、成型控制以及改變夾雜物形狀(zhuang)等；后者(zhe)具有溫(wen)度(du)補(bu)償功能(neng)(neng)，因而精(jing)煉(lian)(lian)溫(wen)度(du)高、處理時間(jian)長(chang)，主要(yao)用(yong)于高合金鋼(gang)和特(te)殊鋼(gang)的精(jing)煉(lian)(lian)。
隨著爐外精(jing)煉(lian)和合金化(hua)工藝在煉(lian)鋼過(guo)程(cheng)所占的比重(zhong)越來越高，鋼包工作(zuo)襯用(yong)耐火材料的重(zhong)要性越發凸顯.鋼包(bao)(bao)工作(zuo)(zuo)襯用(yong)(yong)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)對夾(jia)雜(za)物的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)和影響(xiang)因材(cai)(cai)料(liao)成分、結(jie)構等而有所區別，因此鋼包(bao)(bao)工作(zuo)(zuo)襯用(yong)(yong)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)自(zi)身的(de)(de)物理化學(xue)性質(zhi)及(ji)其與鋼液和鋼渣的(de)(de)反應是(shi)鋼包(bao)(bao)襯耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)中最(zui)為關注的(de)(de)方(fang)(fang)向，同(tong)時(shi)上述兩個方(fang)(fang)面(mian)對于夾(jia)雜(za)物的(de)(de)精確(que)控制和鋼水品(pin)質(zhi)的(de)(de)提升(sheng)也(ye)至關重要.隨著(zhu)現代工業(ye)對鋼材品質要求的逐(zhu)漸提升，鋼液精煉方式趨向(xiang)于多樣化。
為了滿足不同時期的(de)精煉需求，鋼包(bao)工(gong)作襯用耐(nai)火材料(liao)的(de)發展也經(jing)歷(li)了幾次重要的(de)變(bian)化.下面，將從高鋁磚(zhuan)系(xi)、碳復合系(xi)、剛玉--尖晶石澆注料系和氧(yang)化鈣系4種典型耐火材(cai)料(liao)的各自(zi)特點、發展軌跡和研究現狀來進行回顧和總結。
高鋁磚系耐火材料
黏(nian)土磚(主(zhu)要(yao)成分為鋁硅(gui)酸鹽(yan))從(cong)20世紀60年代(dai)初到70年代末一(yi)直是我國鋼(gang)包(bao)工作襯用耐火材料的主要選擇，但(dan)其使用壽(shou)命低，消耗量大(da).同期(qi)，國外鋼(gang)包已開(kai)始(shi)使用高鋁(lv)磚(zhuan)作(zuo)為主要襯磚(zhuan).自(zi)20世紀70年代末到90年代初(chu)，隨著(zhu)我(wo)國(guo)煉(lian)鋼(gang)工藝的改進和冶(ye)煉(lian)技(ji)術一定程度的發展(zhan)，高鋁(lv)磚逐漸被鋼(gang)廠所(suo)采用.高鋁(lv)磚的獲(huo)取主要(yao)是(shi)基于天然的鋁(lv)礬土，在當時使(shi)用條(tiao)件不太苛刻(ke)的情況下(沒(mei)有精煉(lian)或者精煉(lian)處理時間很短)，高(gao)鋁(lv)磚襯的壽命也只在20~30次左右。
為了(le)提高(gao)普(pu)通高(gao)鋁(lv)磚工(gong)作(zuo)襯的(de)使(shi)用壽命，人(ren)們采用提高(gao)AI2O3含量或者添加鋯英石(shi)(shi)、紅柱(zhu)石(shi)(shi)微粉等(deng)方法.其原理在于通過(guo)提高(gao)高(gao)鋁磚的耐火度及荷重軟化溫度，實現材料(liao)抗渣性能的提升(sheng).用(yong)這種高鋁磚作鋼包工(gong)作襯用(yong)耐火材料，使用(yong)壽命相較于普通高鋁磚有所增加.改進后的(de)(de)高(gao)鋁(lv)磚與鋼水接觸后盡(jin)管會形成以(yi)剛玉、莫來石為主(zhu)要礦物的(de)(de)高(gao)熔點反(fan)應層，但高(gao)溫下同(tong)樣含(han)有較高(gao)的(de)(de)液相量.這些缺點導致(zhi)高(gao)鋁磚在面對熱(re)沖擊(ji)作用的服役(yi)過程中，很容(rong)易(yi)被(bei)鋼水和(he)(he)熔渣滲透，形成較厚的滲透層，容(rong)易(yi)掛(gua)渣和(he)(he)剝(bo)落(luo)，致(zhi)使內襯損(sun)壞很不(bu)均勻(yun).后(hou)續，研究者又相(xiang)繼推出了(le)化學(xue)結合高鋁(lv)(lv)磚、磷(lin)酸(suan)(suan)或者磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)結合的(de)高鋁(lv)(lv)質(zhi)搗打料及高鋁(lv)(lv)澆注料等(deng)來提高材料的(de)抗剝(bo)落性能，從而進(jin)一步提高了(le)高鋁(lv)(lv)質(zhi)鋼包內襯的(de)使用壽命，但是這些處理方法常會對鋼液質(zhi)量造成(cheng)不(bu)利影響，比如(ru)磷(lin)酸(suan)(suan)或者磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)會向鋼中引入。
隨著精煉溫度的升高(gao)(gao)和精煉時間(jian)的延長(chang)，高(gao)(gao)鋁磚壽命低的問題逐漸(jian)變得無法克服.此(ci)外，高(gao)鋁磚系耐火(huo)材料中的SiO2在服役過程中將不可避免地(di)導(dao)致(zhi)鋼水增[Si] ， 其典(dian)型反應(ying)如下(xia)：
3(SiO2) +4[Al]→2(AI2O 3) +3[Si] (1)
同時， 高鋁磚(zhuan)系耐火(huo)材料也(ye)會與(yu)熔渣(zha)中的CaO發(fa)生相互作(zuo)用(yong)， 其(qi)反應過程(cheng)可用(yong)下列反應式表示：
(CaO) +(SiO2) =(CaO?SiO2) (2)
(CaO) +2(SiO2) +(AI2O3) =(CaO?AI 203·2SiO2) (3)
2(CaO) +(SiO2) +(AI2O3) =(2CaO?AI203?Si) (4)
反應產物硅灰石(CaO?SiO 2) 、鈣長石(CaOAl2O3?2SiO 2) 和鈣鋁(lv)黃長(chang)石(shi)(2CaO?AI2O3?SiO2) 的熔點分別為1540、1550和1590℃，均低于精(jing)煉溫(wen)度(du).因此，這些產物(wu)很容易(yi)受沖刷(shua)的影響而(er)進入鋼液中(zhong)，成為相應的夾(jia)雜物(wu)。
受(shou)制于使用壽命短和污(wu)染鋼水的限制，高(gao)鋁磚系耐火材料(liao)在鋼包工作襯(chen)領(ling)域逐漸被其他(ta)耐火材料(liao)取代。
