中頻爐在使用過(guò)程中，爐襯用耐火材料厚度僅為70-110 mm，內(nèi)側(cè)與高溫熔融金屬接觸，外側(cè)靠近水冷盤(pán)管。耐火材料的內(nèi)外側(cè)溫差很大，是在許多冶煉作業(yè)的截面相對(duì)較薄、腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境下使用的。影響爐襯損壞的主要工藝條件包括：熔化溫度、脫氣時(shí)間、一次脫氣量、爐渣的化學(xué)成分和產(chǎn)出的鋼(鐵)。爐襯損壞的主要影響因素有：爐渣的化學(xué)侵蝕、耐火材料的結(jié)構(gòu)剝落和熱侵蝕。

　　1.熔煉鑄鐵爐襯的腐蝕

　　2.冶煉鑄鋼爐襯的腐蝕

　　1.中頻爐內(nèi)襯

　　中頻爐的爐襯通常由各種規(guī)格和粒度的耐火材料制成(常用的耐火材料主要包括鎂、應(yīng)時(shí)、鋁和復(fù)合材料)。

　　它的特點(diǎn)是直接結(jié)合。因此，它具有高耐腐蝕性、高機(jī)械強(qiáng)度和良好的抗熱震性。

　　3。爐襯嚴(yán)格按照打結(jié)工藝打結(jié)。

　　2.氧化鎂襯里材料的損傷機(jī)理

　　以鎂質(zhì)耐火材料為例，闡述了鎂質(zhì)材料的破壞機(jī)理：

　　鎂質(zhì)材料的破壞主要表現(xiàn)為鋼水流動(dòng)引起的熱侵蝕和爐渣成分滲入材料引起的化學(xué)侵蝕。

　　在熔煉過(guò)程中，溶液將通過(guò)耐火基質(zhì)中的毛細(xì)通道滲透到耐火基質(zhì)中，腐蝕內(nèi)襯。滲入耐火材料基體的成分包括：爐渣中的氧化鈣、二氧化硅和氧化鐵；鋼水中的鐵、硅、鋁、錳、碳甚至包括金屬蒸汽、一氧化碳?xì)怏w等。這些滲透成分沉積在耐火材料的毛細(xì)通道中，導(dǎo)致耐火材料工作面的物理和化學(xué)性質(zhì)與原始耐火材料基體之間的不連續(xù)性。工作溫度突然變化會(huì)產(chǎn)生裂紋、剝落和結(jié)構(gòu)松動(dòng)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這個(gè)破壞過(guò)程比溶解破壞過(guò)程嚴(yán)重得多。

　　入爐的金屬材料會(huì)帶入各種氧化物，不同材料、不同爐次的爐渣成分也不同。爐渣中的氧化物、碳化物、硫化物和各種形式的化合物大多會(huì)與爐襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成熔點(diǎn)不同的新化合物。反應(yīng)中產(chǎn)生的一些低熔點(diǎn)氧化物如鐵橄欖石、錳橄欖石(MnOSiO2)的熔點(diǎn)一般在1200左右。低熔點(diǎn)的爐渣具有優(yōu)異的流動(dòng)性，可能形成助熔劑，對(duì)爐襯造成嚴(yán)重的化學(xué)侵蝕，從而降低爐襯的使用壽命。

　　某些高熔點(diǎn)爐渣如莫來(lái)石(3Al2O3 2SiO2)、鎂橄欖石(2MgO  SiO2)和某些高熔點(diǎn)金屬元素的熔點(diǎn)可達(dá)1800以上，懸浮在熔融金屬中的高熔點(diǎn)爐渣和低熔點(diǎn)爐渣之間存在復(fù)雜的相互滲透和相互溶解。這些爐渣容易附著在爐壁上堆積，造成嚴(yán)重的粘渣，影響電爐的功率、熔化速度和產(chǎn)能。隨著爐容量的增加，鋼水表面熱損失比例降低，爐渣溫度高于小容量爐，爐渣流動(dòng)性優(yōu)于小容量爐，加劇了爐襯的侵蝕。大部分大型感應(yīng)爐采用鋼渣混合出鋼的方法，這就要求爐渣具有良好的流動(dòng)性，以滿足出鋼條件。因此，渣線侵蝕嚴(yán)重，這是爐襯使用壽命降低的另一個(gè)原因。由于上述原因，大型感應(yīng)爐爐襯的使用壽命比中小型感應(yīng)爐要短，因此應(yīng)適當(dāng)增加爐襯厚度，以提高爐襯的使用壽命。然而，隨著爐襯厚度的增加，電阻值增加，無(wú)功損耗增加，電效率降低。因此，爐襯壁厚被限制在一定范圍內(nèi)。因此，選擇合理的壁厚是很有必要的，既保證了較高的電氣效率，又保證了爐襯的使用壽命。

　　5。覆蓋有爐渣的爐襯

　　3.解決方案的設(shè)計(jì)

　　上述侵蝕在溫度的周期性波動(dòng)下導(dǎo)致所謂的結(jié)構(gòu)剝落。在生產(chǎn)過(guò)程中，爐渣滲透到耐火材料基體的孔隙中，從而形成大的加厚耐火層。被爐渣浸透的耐火材料的某些物理化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。由于透水層與殘廁層的熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度變化時(shí)，兩層交接處會(huì)出現(xiàn)很大的應(yīng)力，導(dǎo)致平行于工作面的裂縫，最終導(dǎo)致襯砌剝落。滲入耐火材料基體的爐渣會(huì)溶解耐火材料顆粒，削弱顆粒之間的結(jié)合，導(dǎo)致材料的耐火度和耐高溫性能下降。因此，在流動(dòng)鋼水的侵蝕下，熔渣滲透層的耐火材料被破壞得更快。

　　爐渣的堿度應(yīng)與襯里材料相容。高鈣渣和二氧化硅渣會(huì)侵蝕鎂質(zhì)爐襯材料。爐渣中CaF的含量應(yīng)得到控制。過(guò)量的CaF會(huì)侵蝕堿性爐襯，使渣線區(qū)域過(guò)早熔化。當(dāng)爐渣中的氟離子和錳離子相等或熔池溫度在1700以上時(shí)，溶液的粘度會(huì)急劇下降，爐襯的破壞速度會(huì)加快，爐襯的使用壽命會(huì)大大降低。真空無(wú)渣熔煉時(shí)，爐襯的使用壽命比非真空熔煉時(shí)要長(zhǎng)。

　　滲入內(nèi)襯的氧化鐵含量越高，會(huì)破壞原內(nèi)襯的微觀結(jié)構(gòu)，降低耐火性，降低Cao-AI2O3-SiO2渣的粘度，使渣滲入材料的更深層。但原內(nèi)襯中含有一定量的氧化鐵，有利于內(nèi)襯的快速燒結(jié)，降低材料的開(kāi)孔率和透氣性。特別是成型材料中含有一定量的氧化鐵，材料的快速燒結(jié)、沖砂和夾砂的消除非常突出。

　　增加氧化鎂的含量和爐渣的粘度，不僅有助于減少爐渣對(duì)爐襯的侵蝕，而且有助于提高集渣效果。當(dāng)爐渣堿度較低時(shí)，鎂質(zhì)爐襯侵蝕嚴(yán)重，爐襯使用壽命降低。相反，當(dāng)爐渣堿度較高時(shí)，爐襯侵蝕輕微，爐襯使用壽命相對(duì)延長(zhǎng)。提高爐渣堿度和爐渣中MgO含量，降低爐渣中FeO含量，有利于降低爐渣對(duì)耐火材料的腐蝕。因此，在使用造渣劑時(shí)，應(yīng)注意選擇氧化鎂含量高的材料。合理配置渣料結(jié)構(gòu)，可加快成渣速度，縮短冶煉時(shí)間，降低渣中氧化鐵含量。應(yīng)根據(jù)爐襯材料選擇合適的爐渣。堿性渣適用于鎂質(zhì)爐襯，但會(huì)被高CaO渣和SiO2渣侵蝕，過(guò)量的CaF2也會(huì)侵蝕堿性爐襯，造成渣線區(qū)域過(guò)早熔化侵蝕。酸性渣適用于應(yīng)時(shí)爐襯，而鎂鋁爐襯只能用于弱堿性或中性渣。氧化鋁內(nèi)襯在高溫下不同pH值下會(huì)表現(xiàn)出典型的雌雄同體，能適應(yīng)不同pH值的爐渣，但比酸性內(nèi)襯和堿性內(nèi)襯稍差。因此，一些材料選擇高純鎂砂并加入一定量的尖晶石來(lái)改變純鎂砂內(nèi)襯材料的基體性能，但實(shí)驗(yàn)表明，高純剛玉材料的耐蝕性明顯不如低純度燒結(jié)鎂砂。酸性渣適用于應(yīng)時(shí)爐襯，而鎂鋁爐襯只能用于弱堿性或中性渣。氧化鋁內(nèi)襯在高溫下不同pH值下會(huì)表現(xiàn)出典型的雌雄同體，能適應(yīng)不同pH值的爐渣，但比酸性內(nèi)襯和堿性內(nèi)襯稍差。

　　總之，綜合考慮氧化鎂內(nèi)襯的主要破壞機(jī)理，通過(guò)不斷總結(jié)和探索，通過(guò)限制開(kāi)孔和透氣量，可以提高材料的抗渣滲透性能，通過(guò)提高高溫抗彎強(qiáng)度和重軟化溫度，可以提高內(nèi)襯基體的抗高溫腐蝕和抗剝落性能。

　　襯里的性能取決于許多因素，如材料的粒度分布、材料的物理化學(xué)性能和襯里的燒結(jié)溫度。

　　4.結(jié)論

　　1)內(nèi)襯材料應(yīng)具有高熱強(qiáng)度、低透氣性和低孔隙率的特點(diǎn)。

　　2)爐襯的初期損壞是由于爐襯耐火材料燒結(jié)層在爐渣中溶解造成前端的侵蝕，以及溫度的循環(huán)變化造成的裂紋。另一個(gè)導(dǎo)致整體式內(nèi)襯裂紋擴(kuò)展的因素是加熱到過(guò)高溫度導(dǎo)致“三帶”膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力。

　　3)襯砌的使用壽命取決于正確的操作，包括對(duì)襯砌體的檢測(cè)，以及應(yīng)用“修補(bǔ)料”及時(shí)修補(bǔ)裂縫，防止鋼水和爐渣滲入襯砌基體。

　　4) SlagR可有效解決爐襯掛渣問(wèn)題。

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