冶金耐火材料论文

250 炉以上，而精炼包的使用寿命随精炼工艺的不同而差别较大，但均在 30 次以上。喷吹
工艺和精炼包的出现，促进了功能耐火材料的发展。在发展初期，转炉、电炉及精炼包用

“

” “

”

供气砖均靠进口，经过 八五 、九五 攻关，转炉、电炉、及钢包用供气砖均达到或超过国
外同类产品。其中，转炉供气砖单支使用寿命超过 8000 炉，而通过热更换可达万炉，可
与转炉寿命同步；电炉供气砖使用寿命可与电炉炉龄同步(>350 次)。

3 铸钢工艺与耐火材料

3．1 铸钢工艺的发展

在铸钢工艺发展过程中，模铸工艺占据了相当长的时期。1980 年，中国连铸比仅为

6．7％，几乎全部是模铸；到 1995 年，通过长达 15 年的发展，连铸比也只达到 40％以
上；直到 1996 年以后，中国高效连铸和薄板坯连铸才有了长足的发展，到 2010 年，连
铸比达到 98．86％，模铸基本被淘汰。

3．2 铸钢用耐火材料

模铸所用的耐火材料主要是黏土质与高铝质，其中消耗最大的是通道砖和中铸管。随

着连铸工艺的发展，直到模铸全部被淘汰，大大促进了连铸用耐火材料的发展，其中以

“

”

连铸用的 三大件 为代表。在宝钢投产时，国内连铸用的耐火材料全部依赖于进口，直到
20 世纪 80 年代末才全部国产化，到 90 年代又开发出了免烘烤、防堵塞的复合长水口，其
寿命有了很大提高，现在单支连续浇注可达 12 炉以上。现在所用滑动水口、长水口、浸入
式水口的材质一般为铝碳、铝锆碳。随着洁净钢、超洁净钢工艺的发展，日本等发达国家正
在开发无硅、无碳的浸入式水口，或以锆为基础的材料。目前，锆质水口已用于工业生产
在连铸工艺的发展中，近终形连铸工艺将会得到更快的发展。以薄板坯连铸为例，到
2008 年为止，世界上已有三十几条生产线，其中国内已有 13 家。而实现薄板坯连铸工艺，
浸入式水口是关键工件之一。通过近几年的开发，国内也有几家生产厂家能生产该产品，
打破了薄板坯连铸浸入式水口由国外垄断的局面。中间包是实现连铸工艺必不可少的工艺
装置。中间包耐火材料由过去的绝热板逐渐发展为中间包涂料。目前几乎所有中间包都采
用涂料，尤其是 MgO—CaO 涂料，其 CaO 质量分数可达到 40％以上，该涂料在使用过程
中还能起到净化钢水的作用。随着快速更换水口技术的发展，中间包涂料寿命可达 30 h 以
上。现在又开发了免烘烤的中间包干式捣打料，其使用寿命在 60 h 以上。陶瓷过滤器也是
超洁净钢所需的功能耐火材料。试验测试表明，使用陶瓷过滤器后，其去杂率一般在
30％以上，尤其是对微观夹杂物的去除率更高。因此，当中间包内安装挡渣堰、板时，同
时安装陶瓷过滤器对冶炼特种钢确实可以得到明显效果。

4 钢铁工艺对未来耐火材料的要求

由于钢铁生产工艺的优化，原有传统钢铁生产过程工序和装置的使用条件也发生了

很大变化。如高炉出铁，转炉出钢，渣量减少，冶炼周期缩短，钢渣与耐火材料的接触时

“

”

间缩短， 三脱 工序和炉外精炼的实施等。此外，随着新一代循环钢铁制造流程的诞生，
耐火材料的工作条件更加复杂。因此，从钢铁工艺和耐火材料使用两方面考虑，耐火材料
必须具备以下几方面的要求：

1)满足冶金工艺要求。例如：连铸用耐火材料既要保证能够耐高温，又要具备相应的

功能，以保证连续铸钢工艺的实现；转炉用透气砖和钢包用透气砖，除具备作为炉衬的
要求外，还要具备有通气功能；直接还原炉的炉床，除用作耐高温材料外，还具有流槽
作用，因此要求材料既耐高温，还具备耐磨性；中间包的工作衬及过滤器所用耐火材料

 

第 2     

页 共 5 页