在炼钢生产中耐火材料使用于很严酷的条件下.其中包括较高的温度及在温度发生骤变时产生的热冲击。当从转炉或者电弧炉注入钢水时,温度有时达到极高值(>1700oc)。通常在注入钢水之前,钢包内衬工作层的温度介于800oc-1200oc之间,这在内衬工作层中引起产生应力,这可能导致工作层剥落。
炉渣在高温下发生反应能力引起对耐火材料的侵蚀,这是众所周知的。炉渣成分的变化主要取决于冶炼的过程。在现有的冶炼过程中主要与碱性炉渣有关,此类炉渣最容易与刚玉砖内衬发生反应。目前对钢包的整体内衬来说,经常采用刚玉方镁石砖或者刚玉尖晶石砖。当含有尖晶石(10%-25%)的耐火浇注料用于作钢包内衬 时,其抗损毁能力特别重要,因为其结晶结构有助于俘获一系列二价或三价的阳离子(Fe2 等)。含尖晶石的耐火材料具有极低的开口气孔率和非常良好的机械性能。但是,加入氧化镁的材料正在更多地取代此类材料,首先是因为成本原因。但也与它具有良好的抗渗透性有关。
某些研究者认为这些良好的使用性能与材料的密度高及单位表面积大有关。形成尖晶石时伴随有耐火材料基质中的微观气孔得到发展。石灰或者炉渣能与氧化铝发生反应,并形成六铝酸钙,它引起膨胀,致使部分微观气孔被封闭。
钢包内衬永久层的预热是影响其使用性能的一个重要因素,这也是一个非常重要的阶段,此时任何与理想的加热曲线发生偏离时都会使内衬中产生较大的应力,有时会出现爆裂层施加机械作用,这是内衬使用期间的最危险的因素。在进行处理钢水及在钢包使用期间热循环的顺序也会导致某种内衬变得脆弱,并出现剥落。2100433B