鋼水爐外精煉是指將經(jīng)轉(zhuǎn)爐或電爐中初煉的鋼水移至另一個(gè)容器中進(jìn)行精煉的冶金過程，也稱為鋼包冶金或二次冶金，即把傳統(tǒng)的煉鋼過程分為了初煉和精煉兩步進(jìn)行。

　　初煉時(shí)爐料在氧化氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳、去除夾雜和主合金化，獲得初煉鋼水;精煉則是將初煉的鋼水在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫、去除夾雜物、夾雜物變性、成分微調(diào)和控制鋼水的溫度等。襯行爐外精煉可提高鋼的質(zhì)量、縮短冶煉時(shí)間、優(yōu)化工藝過程并降低生產(chǎn)成本。

　　爐外精煉選擇耐火材料的依據(jù)是什么呢?只要記好下面的7點(diǎn)就可以了。

　　01溫度

　　一般爐外精煉的溫度高達(dá)1550~1700℃，甚至達(dá)到1800℃。對AOD爐曾進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，當(dāng)精煉的最高溫度提高10℃時(shí)，耐火材料壽命則降低30%。要求耐火材料具有高的耐火性能，能經(jīng)受最高精煉溫度和局部過熱的沖擊，且在該溫度下出現(xiàn)的液相量較少，能抵抗低粘度爐渣的侵蝕。因此，應(yīng)選擇純度和直接結(jié)合率高的堿性磚。

　　間歇操作又會引起溫度波動，造成爐襯剝落，溫度波動當(dāng)然越小越好，一般采用中間烘烤和縮短爐次間停歇時(shí)間，減小鋼包溫度變化以提高爐襯壽命。在冶煉允許條件下，采用抗熱震性最優(yōu)的鎂碳磚或用鎂鉻磚為好，若溫度急變雖大，但間歇時(shí)間較短，使用鎂白云石磚較好。如LF(V)鋼包，渣線部位用MgO-C或MgO-Cr203砌筑，側(cè)壁用MgO—GaO系或MgO—Cr203砌筑，底部一般采用優(yōu)質(zhì)高鋁磚。

　　02攪拌

　　所有爐外精煉法都裝有鋼水?dāng)嚢柩b置。VOD、VHD(VAD)、AOD等是氬氣攪拌，一般在爐底吹氬處和距吹氬較近的爐壁損毀較嚴(yán)重。電磁感應(yīng)攪拌(SKF)，一般則在攪拌器位置和攪拌器對稱位置爐襯損毀較重。由于攪拌作用造成鋼水及渣的劇烈沸騰，加速爐襯的損毀。因此，受沖刷嚴(yán)重侵蝕區(qū)應(yīng)采用高溫強(qiáng)度大的優(yōu)質(zhì)耐火材料如鎂鉻質(zhì)、高純鎂質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)等。

　　03處理時(shí)間

　　精煉時(shí)間可長達(dá)1—4h，鋼水在鋼包中處理時(shí)間越長，爐襯損毀越嚴(yán)重。因此，應(yīng)采用抗渣性好、高溫蠕變小的耐火材料。

　　04真空性

　　耐火材料的揮發(fā)速度隨溫度和真空度的提高而加大，爐渣滲透速度和數(shù)量也隨之加大。如LF(V)在高溫真空下的真空度可達(dá)67Pa以上，從而加速爐襯的損毀。耐火氧化物在真空中的穩(wěn)定度與其蒸氣壓解離能、結(jié)合相活化能有關(guān)。在常用耐火材料的幾種氧化物中，以Al203和CaO最穩(wěn)定。設(shè)若在MgO磚中或鎂鉻磚中加入A1203可顯著降低磚的揮發(fā)速度。在1700℃，10-1Pa，A1203揮發(fā)速度僅為MgO的l/100，MA尖晶石為MK尖晶石的l/44?？梢?，僅從真空揮發(fā)性考慮，采用高CaO的鎂白云石磚和含A1203的鎂鉻磚更好。

　　05正電弧加熱

　　ASEA-SKF、VHD(VAD)、LF等精煉爐都用電弧加熱，前者用電磁攪拌、后者用氬氣攪拌。接近電弧的熱點(diǎn)區(qū)，高溫直接熱輻射甚至高達(dá)2000℃，加之渣的噴濺，使?fàn)t襯損毀速度急劇增大。

　　工作電壓越大，電弧越長，電極與爐襯之間的距離越小，則爐襯損毀越嚴(yán)重。因此，盡量使用較低的電壓、大電流、短弧操作，控制電極極心圓越小越好。

　　06精煉的鋼種

　　鎂鉻質(zhì)磚在還原氣氛的堿性爐渣下操作，磚中Cr203容易被還原成Cr。因此，精煉無鉻或低鉻鋼種時(shí)，不宜采用鎂鉻質(zhì)磚襯，而應(yīng)使用鎂白云石磚或鎂磚。精煉超低碳鋼時(shí)，為了避免可能性增碳，不宜采用鎂碳磚，應(yīng)用鎂鉻質(zhì)磚或鎂白云石磚為好。

　　07熔渣的性質(zhì)

　　耐火材料應(yīng)盡可能與爐渣相適應(yīng)，最大限度的降低侵蝕速率，提高爐襯壽命。當(dāng)n(C)/n(S)大于2時(shí)，MA尖晶石就不穩(wěn)定，純鎂磚比鎂鉻磚抗渣蝕性好，宜選用鎂磚、鎂白云石磚和鎂炭磚，當(dāng)n(C)/n(S)小于2時(shí)，應(yīng)采用鎂鉻磚或鎂白云石磚。

　　爐襯的侵蝕取決于渣和耐火制品的接觸面積，接觸面積越大，渣蝕越嚴(yán)重。在制品顯氣孔率一定的條件下，渣的流動性越好，滲透磚中的渣量越大，渣蝕越嚴(yán)重。渣的黏度決定于其組成和溫度，一般酸性渣的黏度大于堿性渣。控制熔劑如CaF2的加入量有利于減輕爐襯的侵蝕。但是爐渣的堿度太小不利于脫硫，需要二者兼顧;渣的溫度越高，黏度越小，流動性越大，渣蝕越嚴(yán)重。

　　從各種磚的高溫特性和國內(nèi)外爐外精煉高侵蝕區(qū)使用效果看：歐美等以鎂鉻質(zhì)磚為主，日本則以鎂白云石質(zhì)為主，我國則是鎂鈣質(zhì)以及含碳制品、鎂炭磚為主。