近年來(lái)，隨著對(duì)清潔鋼的需求增長(zhǎng)、爐外精煉技術(shù)和連鑄機(jī)多爐連澆的發(fā)展，鋼包功能不斷擴(kuò)大，對(duì)鋼包內(nèi)襯耐火材料的要求也十分苛刻。鋼包內(nèi)襯應(yīng)適應(yīng)以下要求：
(1)鋼水溫度提高：由于采用了爐外精煉和連鑄技術(shù)，使得煉鋼爐的出鋼溫度比以前提高了80～100℃。
? ? (2)爐渣對(duì)鋼包內(nèi)襯侵蝕：由于冶煉合金鋼、硅鋼以及鋼包噴粉的粉劑中常含有CaF2等多種成份，使渣中的堿度達(dá)到0.3～4.0以上；FeO含量也大為提高，有的甚至達(dá)到20～25％，使得爐渣成份更加復(fù)雜，渣量增加，堿度波動(dòng)范圍大，爐渣對(duì)鋼包內(nèi)襯侵蝕嚴(yán)重。
? ? (3)劇烈的攪拌和沖刷：由于采用真空處理、噴粉、吹氬等技術(shù)，使得鋼水在鋼包內(nèi)的流動(dòng)加劇，襯磚受到強(qiáng)烈的沖刷作用。
? ? (4)周期性作業(yè)：熱循環(huán)頻繁，磚縫開裂、散落。
? ? (5)鋼水滯留時(shí)間長(zhǎng)：由于連鑄、吹氬調(diào)溫及爐外精煉等，使得鋼包的盛鋼時(shí)間比以前延長(zhǎng)了一倍左右。
? ? (6)鋼包由傳統(tǒng)意義上的承接和運(yùn)輸鋼液的功能擴(kuò)大為兼有冶金功能。為此要求鋼包內(nèi)襯在惡烈的工作條件下，有較長(zhǎng)的使用壽命，以減少耐火材料消耗和鋼包數(shù)量。
? ? (7)鋼包內(nèi)襯耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)低，減少了鋼水溫降，從而減少“包底”殘鋼和減少鋼包變形，提高鋼包本體壽命。
? ? (8)方便施工，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
? ? (9)鋼包內(nèi)襯材質(zhì)雜質(zhì)少，以減少對(duì)鋼水的污染。
鋼包內(nèi)襯耐火材料的選擇：
? ? 選擇鋼包內(nèi)襯耐火材料，需要考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素，河南耐火材料廠專家認(rèn)為具體應(yīng)考慮使用壽命、蝕損速度、耐火材料單耗、噸鋼成本、安全性能、精煉工藝、澆鑄工藝、配砌的耐火磚、冶煉的鋼種、使用的部位和吊車噸位等因素。
使用壽命：即使用次數(shù)，使用壽命越高越好。
蝕損速度：蝕損速度越小越好。
耐火材料單耗：耐火材料的單耗越低越好。
通常粘土磚的單耗為8～20kg/t鋼，高鋁磚的單耗為5～1Okg/t鋼，鋁鎂碳磚和鎂碳磚的單耗為3～5kg/鋼。
噸鋼成本：耐火材料的噸鋼成本越低越好。
安全可靠性能。
精煉工藝對(duì)耐火材料的要求：
? ? 在精煉過程中，鋼包內(nèi)襯的工作條件是：
? ? (1)高溫，一般精煉溫度在1600～1700℃，甚至高達(dá)1800℃；
? ? (2)在高的真空，真空度可達(dá)66.7Pa，促使襯磚與鋼水反應(yīng)，影響內(nèi)襯的穩(wěn)定性；
? ? (3)當(dāng)采用電弧加熱時(shí)，距電弧最近處的包襯將局部過熱；
? ? (4)精煉爐渣成份和堿度范圍波動(dòng)大(堿度從O.3～0.5波動(dòng)到4～10)；
? ? (5)鋼液(包括爐渣)在鋼包內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，有些精煉方法長(zhǎng)達(dá)；
? ? (6)鋼液、爐渣、氣流的強(qiáng)烈沖刷以及電弧輻射，使得耐火磚受到嚴(yán)重的熱震作用和間歇式工作的溫度劇變等。因此精煉鋼包，特別是重要部位的內(nèi)襯，要選用耐高溫、抗侵蝕、高密度、低氣孔率、耐剝落、抗熱震的高級(jí)優(yōu)質(zhì)耐火材料。表2為各種精煉爐鋼包內(nèi)襯耐火材料的使用情況。
連鑄對(duì)耐火材料的要求：
? ? 連鑄用鋼包的特點(diǎn)是：鋼水的溫度高且停留時(shí)間長(zhǎng)，使用條件苛刻，通常采用高鋁磚、鋯英石磚、白云石磚、鎂鉻磚、鎂碳磚、鋁鎂碳磚等砌筑，也可以采用鋯英石澆注料、鎂鋁尖品石澆注料、高鋁尖晶石澆注料等進(jìn)行澆注。內(nèi)襯壽命為40～60次，耐火材料單耗2～7kg／t鋼。
另外鋯質(zhì)磚、白云石磚、鎂碳磚和鋁鎂碳磚的導(dǎo)熱率較大，所以采用這幾種磚后，要增砌絕熱層或加厚鋼包永久層或采用保溫性能良好的隔熱材料作永久層。
冶煉的鋼種對(duì)耐火材料的要求：
? ? 冶煉的鋼種不同，對(duì)耐火材料的要求也不同。如冶煉超低碳鋼、IF鋼、鋁鎮(zhèn)靜鋼宣用高鋁尖品石澆注料或高鋁磚，不宜采用含碳的鎂碳磚和鋁鎂碳磚。而冶煉含錳量和含氧量較高的鋼種，宜用抗侵蝕的鎂碳磚和鋁鎂碳磚，而不宜選用高鋁磚。對(duì)于澆注含Ti和AL的不銹鋼宜用鋯英石磚。對(duì)于要求含鉻量極低的鋼種，不宜用鎂鉻質(zhì)磚。對(duì)于低P、低S鋼種以及要求夾雜少的特殊鋼種，宜用白云石質(zhì)等堿性磚，不宜用粘土磚、葉臘石磚。
使用部位對(duì)耐火材料的要求：
? ? 不同的部位，宜選用不同的耐火材料。通常鋼包用耐火材料由永久層、工作層、渣線層、包底層和隔熱層組成。
鋼包隔熱層
? ? 要求耐火材料的導(dǎo)熱率低，隔熱性能好。輕質(zhì)隔熱磚的隔熱性能最好，因此隔熱層可采用輕質(zhì)隔熱磚。
永久層
? ?即要求耐火材料的導(dǎo)熱率低，隔熱性能好；還要求它能夠在1300～1400℃下長(zhǎng)期使用，并具有足夠的常溫和高溫強(qiáng)度，能夠短時(shí)間抵抗鋼水的沖擊，防止穿包事故的發(fā)生。因此永久層可采用保溫性能良好的新型高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料澆注或粘土磚。
包壁和包底工作層要求
? ? 耐火材料抗侵侵蝕、抗剝落、熱穩(wěn)定性能要好、不粘渣、拆包容易。因此包壁和包底工作層可選用耐侵蝕、耐剝落、均衡侵蝕、使有安全、熱穩(wěn)定性能好、不粘渣、拆包容易的鋁鎂碳磚或采用高鋁尖晶石澆注料作整體內(nèi)襯。渣線層宣選用耐侵蝕、耐渣蝕、熱穩(wěn)定性能好、高溫結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的鎂碳磚或鎂鉻磚，它可以克服因鋼水及爐渣滲透引起塌落的結(jié)構(gòu)剝落現(xiàn)象：座磚宜采用耐熱震性能好的高鋁質(zhì)座磚，水口可采用耐侵蝕、抗沖刷的剛玉質(zhì)水口磚。
因此要求鋼包內(nèi)襯耐火材料耐高溫、耐侵蝕、高密度、低氣孔率、抗剝落、耐熱震的高級(jí)優(yōu)質(zhì)耐火材料。
