炉顶塞砖基本结构

改进后的新型塞头砖同样由塞头本体及接头组成，但在装配上综合了插销连接式塞头砖与螺纹连接式塞头砖的优点，设计模具时充分考虑制作过程中存在插销与塞头不垂直、空心的插销承受不了压力机的压力变形等问题，采用特制的模具先将接头预先放置在模具中，然后再将耐火材料放入模具中通过适当的压力压制整体成型，这样一方面保证使用时的强度需要，另一方面使空心的插销不变形。

炉顶塞砖实际使用效果

整体式塞头砖使用后观察，塞头砖球冠端部侵蚀情况良好，且使用过程中未出现“掉头”事故。

炉顶塞砖基本结构

插销连接式塞头砖由塞头本体及插销式接头组成，装配时先将插销式接头从塞头本体球冠端通孔处插入，然后用耐火泥料将缝隙填充饱满。

炉顶塞砖使用中的问题

使用后观察，发现填充的耐火泥料易被冲蚀掉，且有时候喷嘴、塞头本体球冠尖端亦部分被冲蚀掉。耐火泥料、喷嘴及塞头本体球冠尖端被冲蚀掉后，外来夹杂物进入钢水，严重影响了钢水的内部质量。

塞头砖采用叶蜡石、石墨、高纯炭粉作原料，以含固量>70%的811树脂作结合剂，外加St粉作抗氧化剂，成型后经浸渍干馏。可用于制作高炉耐火材料。不浇注时它堵住水口保证不漏钢。浇注时提高塞棒，使塞头砖和水口砖产生间隙，钢水从水口流出。控制塞棒的高低，可调节钢水的流出量。塞头砖和棒芯间可用螺纹或销子固定。塞头砖可以是黏土质、不烧高铝质及焦油浸渍的不烧高铝质砖。

目前模铸钢锭的浇注系统主要分为两种:一种是塞棒系统; 一种是滑板机构系统。塞棒系统启闭可靠，在浇注过程需要反复启闭时一般被广泛采用。此外，真空浇注的中间钢包一般也较多采用塞棒系统。

塞头砖是塞棒系统的核心部件，由耐火塞头砖本体和塞头内置钢制吹氩杆芯两部分构成。原有塞头砖的种类及其实际使用中的问题塞头砖按其与塞棒杆部的连接方式又分为两种: 一种是插销连接式塞头砖; 一种是螺纹连接式塞头砖。

电炉顶高铝砖(highalumina refractory bri-ck for electric arc furnace roofs)是指以铝矾土熟料和少量粘土配合制成Al₂O₃含量65%以上的、用于电炉顶的耐火制品。

为冶炼某些特殊钢，最初不论是碱性或酸性电炉，炉顶主要使用硅砖。硅砖具有荷重软化温度高，质量小，在冶炼温度下能支持炉顶不塌陷而长期使用，英国早期在小型电炉上曾用过硅线石砖作炉顶。已具有硅砖没有的某些优点，如热膨胀性均匀，线膨胀系数小，不需要膨胀缝。因价格是硅砖的3~4倍，故未能扩大使用。

随着电炉冶炼技术的进步，吹氧助熔与精炼，冶炼温度不断提高，电炉容积日益扩大，硅砖护盖出现熔滴，流淌至炉壁影响炉墙寿命及炉渣成分。为调整炉渣成分需要用石灰时，石灰飞尘又加重了硅砖的腐蚀。20世纪60年代开始，美国在炼特殊钢电炉炉盖上，对使用的烧成镁铬砖或铬镁砖、特殊镁砖及白云石砖进行了试验，电炉容积大的为100-160t，小的5-8t在小炉上不断出现剥落，采用砖缝中夹带钢片的方法可以克服砌体剥落，但导致漏电和局部过热。在大炉上使用，因过重而变形，须增设机械结构架。尽管碱性砖抗渣性优于高铝砖。试验后未取得理想效果，甚至不比高铝炉顶砖寿命长，且费用高。

前苏联因缺乏铝土矿资源，只有发展碱性砖炉顶。1970年苏联的电炉钢比例仅为9.2%，而电弧炉用碱性砖炉顶达95%。

中国使用高铝电炉顶始于1953年，得天独厚的天然铝土矿资源。简单的制造工艺和低廉的成本，成为普及使用的有利条件，从而取代了硅砖 。

电炉顶高铝砖的技术性能根据Al₂O₃含量。中国分为DL-80、DL-75、DL-65 3个牌号，对砖型及砌筑有规范化设计。其技术性能如下（表1）：

炉顶高铝砖的结晶相为莫来石-刚玉，高牌号的DL-80主要以刚玉相为主，耐火度高，对各种熔渣的抵抗性好。

炉顶高铝砖约热膨胀率随着温度升高而增大，尤其是高牌号砖在1200℃时可达0.8%-0.9% 。

砌筑炉顶时必须受力均衡、在径向与圆周留出适当的膨胀缝。使用前先经烘烤。在冶炼操作过程中出现剥落损毁时，采用较低牌号的砖为宜，熔融侵蚀损毁为主时，用较高牌号的砖为宜。并在持续高温冶炼时，加炉盖顶的吹灰 。