VOD炉构造及耐火砖介绍

　　在介绍VOD炉用耐火砖之前，我们先来看下VOD炉的构造。

　　VOD炉设备有真空罐、钢包、吹氧装置、真空系统和铁合金加料装置等组成。真空罐由抽气口、装钢包的底罐以及带有测温、取样，铁合金加料装置和吹氧装置的可动式盖组成，盖上设有衬隔热用砖的罩子。

　　钢包要有足够的自由空间，防止处理中沸腾造成的损钚。钢包底部设有吹氩装置用于搅拌。吹氧装置的氧枪端头目前采用包覆耐火材料的拉瓦尔式喷嘴。过去采用的耐火材料包覆的管子，由于氧枪端头和钢水液面的距离小，损耗比较严重并且不很方便。

　　真空系统使用蒸气喷射泵。VOD设备的特点是真空泵的排气能力大，精炼用的钢包应承担真空吹氧脱碳、精炼和浇筑3种功能。包底设有吹氩用的多孔透气砖，可采用滑动水口等。

　　VOD炉用耐火砖比较特殊，首先，我们要了解一下VOD法所用钢包。据荣盛耐火材料厂介绍，除渣线部位外的衬里，主要采用普通镁铬耐火砖、镁白云石砖、锆英石砖和高铝耐火砖；衬则用镁砖或粘土砖；钢包底与侧壁连接处也可使用镁质耐火捣打料捣制。渣线部位一般采用镁白云石砖、镁铬砖、白云石砖和石灰砖等。

　　VOD炉衬耐火材料用砖性质

　　VOD炉冶炼低碳钢、超低碳钢，该炉渣线郁位用MgO-Cr2O3;的损毁因素有以下几点：

　　(1)炉渣优先溶解砖中MgO，蚕食尖晶石，破坏砖的直接结合。(2)炉渣沿着砖的裂缝进入砖内，使砖变质而剥落，(3)因为还原反应，减少砖的直接结合部分，使砖产生变质。(4)机槭冲刷使变质层逐渐流失造成损毁。(5)髙温真空下砖的主成分挥发，导致重量减轻、气孔增加、炉渣渗透量进一步增大，加速蚀损。

　　为适应我国炉外精炼技术的需要，研究开发的全合成镁铬、镁铝铬砖等用于VOD炉渣线和内衬。

　　电熔再结合镁铝铬砖：制砖用粗颗粒采用高纯菱镁石，MgO>46%;配入铬铁矿，Cr2O3 >45%;经电熔工艺合成的电熔镁铝铬砂。加入工业氧化铝，配入电熔镁铝尖晶石细粉，经高温烧成制得高温抗蜣变性好的电熔再结合镁铝铬砖。该砖的显微结构以方镁石为主晶相，镁铬尖晶石及镁铝尖晶石为结合相，具有高强度，抗侵蚀。该砖在大连130tVOD炉内衬使用，其寿命25炉，每炉平均侵蚀率小于2.0mm。

　　全合成镁铬砖;选用髙纯轻烧镁石与铬矿按比例配合，于高温下直接合成煅烧，具有低气孔率、高强度。该合成砖用于13tVOD炉，以低碱度炉渣操作为主的高侵蚀区渣线部位，侵蚀速率为0.24-I.4mm/炉，

　　镁白云石砖衬的侵蚀主要在表面层附近。晶粒界面分布着硅酸盐物质，比较致密，熔渣侵蚀深度约为15mm，原砖层几乎未发生变化，变质层与原砖层之间会产生龟裂，后由于热剥落而损毁。直接结合镁铬砖衬熔渣侵蚀深度达40mm左右，界面处有较大的裂纹，其组织结构松弛，会受热应力作用而崩裂，造成过早的损毁。镁白云石砖高温蠕变性好，能缓冲热应力而造成的剥落；Ca0能抑制方镁石结晶的生长，使之形成细小而完整的晶体，晶粒界面增多并被Ca0所包裹，故能阻止熔渣的侵入，延长使用寿命。这就说明镁白云石砖的使用效果比直接结合镁铬砖的要好。

　　半再结合镁铬砖组织结构也比较致密。界面仅有细小的裂纹，其损毁以熔损为主，熔渣渗透较浅，该砖与直接结合镁铬砖相比，其工作面上的粗粒电熔镁铬砂和铬矿的表面发生二次尖晶石化，并被熔渣包裹起来而形成保护层，所以半再结合镁铬砖具有良好的抗渣性能，其使用效果较好。高铝砖防止熔渣侵蚀的能力更强，损毁较轻，比较有发展前途。