以多種廢鋼為原料煉鋼的中型無(wú)芯感應(yīng)爐,以前使用以棕剛玉為主要原料并添加4%MgO的耐火材料,其使用壽命較低,因?yàn)殇撘簼B入這種Mg0-Al203質(zhì)內(nèi)襯耐火材料基體,并匯集于耐火內(nèi)襯的空隙中而導(dǎo)致耐火內(nèi)襯損毀,表明這種耐火材料容易被鋼液廣泛滲透而難以同相應(yīng)的使用條件相適應(yīng)。
為了改進(jìn)上述Mg0-Al203質(zhì)耐火材料的性能,可采用白剛玉作骨料,同時(shí)增加MgO細(xì)粉含量,來(lái)提高其高溫性能。由于材料在高溫受熱時(shí)生成了大量的Spinel,從而提高了材料的抗?jié)B透性能。根據(jù)圖3-8,適應(yīng)上述操作條件使用的Mg0-Al203質(zhì)耐火材料,其骨料應(yīng)選用高純優(yōu)質(zhì)剛玉原料,細(xì)粉則選用相當(dāng)于Spinel組成的Mg0-Al203混合細(xì)粉料。
例如,一種成分為89.0%Al203、10%MgO的爐襯材料在以多種廢鋼為原料煉鋼的中型無(wú)芯感應(yīng)爐中使用時(shí),比棕剛玉-MgO(4%)的耐火材料壽命高一倍以上。
然而,當(dāng)以直接還原鐵球作為添加料而改變了中型無(wú)芯感應(yīng)爐熔渣的化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致大量氧化鐵滲入Al203-Mg0(10%)質(zhì)耐火材料基體內(nèi),結(jié)果則使其壽命顯著降低。在這種情況下,可向Al203-MgO混合料中加入鉻礦以使其在使用時(shí)就地全部形成鎂、鋁、鉻呈復(fù)合尖晶石形態(tài)的A1203-復(fù)合尖晶石質(zhì)耐火材料。在這種耐火材料中,由于基質(zhì)中含有Cr203,因而材料的基質(zhì)得到了強(qiáng)化,有利于抵抗氧化鐵的滲透。例如,含有Al20384.0%、MgO8.5%、Cr2035%、Fe2032%、Si020.5%的耐火材料作為以直接還原球鐵為添加料的中型無(wú)芯感應(yīng)爐內(nèi)襯耐火材料使用時(shí),對(duì)高鐵熔渣的化學(xué)侵蝕顯示出極強(qiáng)的抵抗力,只有極少量氧化鐵滲透和輕微侵蝕,表明其適應(yīng)性較強(qiáng)。