高铝砖与钢包用耐火材料之间的关系,在钢包喷粉精炼装置中,对钢包和喷枪用耐火材料的具体要求如下:1)能较长时间的承受1700℃以上的高温;2)能抵抗搅拌冲刷的作用;3)能耐高碱性熔渣和脱氧剂的侵蚀;4)热震稳定性好,挂渣凝钢少;5)不影响钢的质量。
一般来说,钢包喷粉精炼占的比例较小,因此不建造专用钢包,而是用普通钢包,衬里材质可选用半硅砖、粘土砖、高铝砖、白云石砖及镁白云石砖等,也可以用不定形耐火材料制作衬里。

上图为钢包材质与CaSi用量和钢的脱硫率之间的关系。从图由看出,当CaSi用量一定时,采用白云石砖作钢包内衬,其脱硫率最好,硅砖最差,粘土砖居中;当CaSi喷吹量约为3公斤/吨钢时,钢包用白云石砖或粘土砖作钢包衬,其脱硫率较为接近。
TN法钢包一般采用白云石砖作衬里,为防止包衬剥落,停用时需加热保温,SL法钢包衬则普遍使用粘土砖。
日本神户钢铁公司加古川钢铁厂利用容量为245吨的钢包,进行CAB/TN法精炼。操作工艺流程为LD-CAB/TN-DH,生产超低硫钢。钢包使用条件如下:出钢温度为1700~1750℃,喷粉外理时间为10~20分钟,CaSi粉喷入量一般为2.0~3.5公斤/吨钢,采用CaO-CaF2-Al2O3合成渣,其加入量为6.0公斤/吨钢。该厂的CAB/TN钢包衬里,曾采用不烧高铝砖(A)、镁白云石砖(B)、锆英石砖(C)、蜡石砖(D)、锆刚玉砖(E)和刚玉砖(F)砌筑,然后进行相互对比试验,使用情况见下表 所示。

从上表中看出,在渣线处采用不烧高铝砖砌筑,因抗碱性渣能力较差,使用寿命仅为40次。后改用镁白云石砖作衬里,试验结果如下:代号B1砖(MgO85%,CaO15%)和B2砖(MgO65%,Ca035%)的使用寿命为150~180次,其蚀损率分别为1.0~1.7和2.0~2.6毫米/次。这就是说,采用MgO含量为85%的镁白云石砖作钢包渣线处的衬里,进行钢包喷粉是适宜的。同时,其余包壁衬里采用不烧高铝砖砌筑,厚度为180毫米,包底用蜡石砖,厚度由130毫米增加到200毫米,水口砖由锆刚玉质改用刚玉质,厚度由180毫米增加到220毫米。这样的钢包衬,在正常喷粉操作的情况下,经过2~5次的中小修,使用寿命可达90~120次,耐火材料单耗为1.52~1.75公斤/吨钢。而且,成本比较低,对钢的污染较小,能够生产高质量的钢。

上表7为日本CAB/TN法钢包用砖的性能和使用部位。应当指出,钢包底也可以采用不烧高铝砖或锆英石砖砌筑,使用效果较好。
西德克虏伯钢铁公司认为,当采用CaC2和CaSi的粉剂进行强制脱硫时,最好用白云石砖作钢包衬里而不用粘土砖,因为碱性钢包衬,钙的利用率较高,一般为25%左右。例如,在125 吨钢包中,加人近1.0公斤/吨钢的钙化合物,脱硫率达到80%,钢中的最终硫含量降低到近0.003%。当钢包加盖时,精炼效果更好一些。
瑞典某厂SL法用100吨钢包,喷吹CaSi粉脱硫,CaSi粉的粒度小于或等于2毫米,氩气压力为8~9公斤/厘米,耗量为0.5米3/分钟,喷粉速度15~17公斤/分钟,喷吹时间8~12分钟。喷枪插入深度约为3800毫米,距包底为400毫米左右。钢包衬里用高铝砖砌筑,使用寿命一般为50~55次;采用粘土砖作钢包衬时,其寿命约为28次。
在欧洲一些国家里,喷射冶金用的钢包,仍然有用半硅砖或硅砖作衬里的,虽然使用寿命较低,但价格便宜,可降低钢的成本。





