白云石耐火砖在AOD法常压精炼转炉炉衬耐火材料中的应用，常压精炼炉是专用设备，外形与转炉相似，主要有AOD炉及CLU炉两种，其装置由炉子、气体输送和添加合金料等系统组成。AOD法即称为氩氧脱碳精炼法或叫作AOD炉，是美国联合碳化物公司于1966年获得专利权的，并于1968年在乔斯林不锈钢公司建成了第一座15吨的AOD炉，因此AOD法也称为JOSLYN法。
常压精炼炉是专用设备，外形与转炉相似，主要有AOD炉及CLU炉两种，其装置由炉子、气体输送和添加合金料等系统组成。常压精炼炉与电弧炉双联使用，可用于生产需要量大的各种不锈钢。它与真空加热钢包精炼法比较，具有以下优点：1）投资少，成本低，设备费仅为VOD法的一半；2）供氧速度大，脱碳效率高，可用高碳合金料。能造高碱性渣，脱硫能力强；3）合金元素损失少，可回收铬达97%以上；4）设备简单，容易操作，能采用电子计算机控制，生产效率比VOD法高1.5 倍左右。
AOD法即称为氩氧脱碳精炼法或叫作AOD炉，是美国联合碳化物公司于1966年获得专利权的，并于1968年在乔斯林不锈钢公司建成了第一座15吨的AOD炉，因此AOD法也称为JOSLYN法。到1979年，该炉总数已达85座，一般容量为20~60吨，最大者为175吨，其中有 40座在美国。目前，AOD炉是生产不锈钢的最主要方法，其产量占全世界不锈钢产量的75%左。
上图为A0D炉炉型示意图。1971年前美国普遍使用乔斯林公司设计的非对称型AOD炉，新式非对称型炉是意大利设计的，西德克虏伯公司于1972年将LD转炉改造为对称型的AOD炉。后两种炉型，砌筑方便，寿命长，目前使用较多。
AOD炉的构造和工艺操作与氧气转炉是不同的，主要表现在：1）气体喷嘴靠近炉底的半圆周侧墙上布置，一般为2~5个，采用氩、氧和氮的混合气体或纯箱气进行吹炼。由于气体的搅拌并产生涡流作用，造成钢水和熔渣的剧烈沸腾，严重地冲击和侵蚀着熔池衬体，损毁很快。所以，熔池用耐火材料应具有耐高温、耐冲中和抗侵蚀的性能；2）精炼温度高，温度波动大，一般为1620~1730℃。同时间歇时间较长，致使炉衬温度有时降低到1000℃以下。因此，应采用热震稳定性优良的镁铬砖或镁碳砖砌箱，以抵抗执应力作用而造成的损毁；3）在精炼过程中，需要添加石灰、石灰石或白云石等造渣剂、废不锈钢或铬铁等冷却剂，为了回收熔渣中的铬，还需要加入硅铁或锰铁等还原剂。
在这种情况下，初期渣偏于酸性、过程渣和终渣则为碱性，要求炉衬材质不但能抵抗强碱性渣，也能适用于弱酸性渣。总之，AOD炉比氧气转炉的工作条件更恶劣，特别是喷嘴处侧炉墙最易损毁，直接影响炉龄。
目前，AOD炉采用的耐火材料可分为镁铬砖、镁白云石砖和白云石砖等三种，均为优质产品。其炉衬使用寿命，最初只有20~30炉次，现在一般达到100炉次左右，最高炉龄为305炉次。
美国在AOD炉炉衬易损区试用过高纯镁砖、 浸渍镁砖、直接结合镁铬砖、合成镁铬砖、熔粒再结合镁铬砖、熔铸镁铬砖和白云石砖等。生产实践证明，镁铬砖的使用效果较好，在70吨AOD炉上，平均炉龄为45~50炉次，最高为85炉次。在5吨AOD炉上，炉衬使用寿命最高达到126炉次。耐火材料的平均单耗为11~14公斤/吨钢；白云石砖开始使用时，寿命较低。1976年引进了高密度低气孔率(小于12%）的直接结合白云石砖，使用寿命与镁铬砖相同或略好一些，耐火材料单耗为8.5~9.5公斤/吨钢；镁砖因热震稳定性较差，不适于作AOD炉炉衬。
上图为美国AOD炉各部位用材质。日前，炉衬高侵蚀损毁区(喷嘴周围等部位），主要用直接结合砖、再结合砖和低气孔砖；其余部位工作衬则用MgO含量分别为60%和40%的直接结合的镁铬砖或白云石砖；永久衬用普通烧成镁铬砖砌筑，炉身与炉帽连接处和气体喷嘴砖外侧部位，一般采用高铝质或镁铬质而火捣打料或耐火可塑料制作。
上表为美国AOD炉炉衬用砖的性能，其中镁铬砖应用的较多。砌筑时，干砌，不留膨胀缝。普通工作村厚度为 305 毫米，喷嘴周围侧墙加厚至381毫米，喷嘴对面侧墙和耳轴区衬里的厚度为343毫米，永久衬厚度为115毫米。总之，应根据AOD 炉炉衬的损毁情况，选用相应的砖种，砌成综合炉衬，以延长使用寿命。
日本也是拥有AOD炉较多的国家。开始阶段，主要采用镁铬砖作炉衬，目前普遍使用镁白云石砖，而且效果比前者好。例如，55吨AOD炉炉衬用直接结合镁铬砖，不进行修补，平均寿命为50炉次，改用镁白云石砖后，寿命可达70炉次。
日本大同特殊钢公司星崎厂20吨AOD炉，自从1974年4月投产以来，喷嘴区和炉底的衬里，采用直接结合镁铬砖、致密直接结合镁铬砖和再结合镁铬砖砌筑，喷嘴区炉衬厚度为450毫米；其余部位用直接结合镁铬砖作工作衬，厚度为330毫米左右。其使用情况，见下表所示。从表中看出，随着易损区用砖质量的提高，炉龄显著延长，耐火材料单耗不断下降。从1980年开始，精炼时采用白云石造渣技术，炉衬寿命又提高20%以上，耐火材料单耗降低到6.7公斤/吨钢。
日本住友金属工业公司和歌山钢铁厂90吨AOD炉，炉高7.9米，直径4.7米，工作衬重量约为90吨，永久衬重量为30吨左右。该炉炉型、炉衬寿命和单耗，见下图所示。2号炉用镁白云石砖作炉衬，开始时的寿命为37炉次，至1977年达到222炉；1号炉前四个炉役采用镁铬砖砌筑，开始时的寿命为24炉次，第4个炉役为74炉次。后三个炉役改用镁白云石砖，寿命达到208炉次。
目前，日本AOD炉普遍采用不同镁白云石砖砌筑综合炉衬，有时易损区工作衬也用高温烧成直接结合或半再结合的镁铬砖，同时实行白云石造渣技术和进行热喷补，喷涂料单耗为1~3公斤/吨钢。这样，AOD炉炉龄不断提高，1978年和歌山钢铁厂的炉龄曾达到305炉次，耐火材料单耗降低到6公斤/吨钢左右。下表为日本AOD炉用碱性砖的性能。
西欧白云石原料十分丰富，因此AOD炉炉衬与氧气转炉一样，普遍采用白云石砖砌筑。西德和英国的AOD炉炉衬，易损部位主要用焦油浸渍烧成白云石砖和直接结合白云石砖砌筑，其余部位则用焦油结合或烧成的白云石砖作工作衬；意大利的AOD炉炉衬，普遍采用不烧白云石砖砌筑，也获得了较好的效果。
西德博什格特公司15吨的AOD炉，主要生产奥氏体钢、铁素体钢和中低碳钢等，自从1974年投产以来，除两个炉役用镁铭砖作炉衬外，其余炉役均用白云石砖砌筑。易损部位采用浸渍直接结合白云石砖作炉衬，其余部位用烧成白云石砖砌筑，炉体永久衬也用白云石砖，炉帽永久衬则用与工作衬同材质的耐火捣打料捣制，为了与炉壳粘结牢固，安装有耐热钢锚固钉。气体喷嘴系用直径为30~50毫米的不锈钢管制成，端头涂有氧化物涂层。该炉炉衬构造，见下图所示。炉衬采用干法砌筑，工作衬厚度为350毫米左右，砌完后烘烤10个小时，即可生产。每周使用五天，停用两天。其炉衬使用寿命一般约为50炉次，如经过修补，最高炉龄为75炉次。喷嘴砖每周换一次，如操作条件和冶炼钢种。有利的话，喷嘴砖寿命可达35~40次。
我国采用AOD炉冶炼不锈钢还处于试用阶段，目前平均炉龄为26炉次。易损部位采用再结合镁铬砖作炉衬，最高寿命为34炉次；改用油浸镁白云石砖砌筑，最高炉龄达到46炉次。
应当指出，AOD炉炉帽采用新式非对称型比对称型的好，因为前者炉口区狭窄，吹炼时可减少大气中氧的渗透，便于操作控制。但形状复杂，难以砌筑。为此，炉帽衬里永久衬可采用Al2O3含量为80%的磷酸耐火可塑料和镁铬质或白云石质耐火捣打料进行捣制，最好采用镁铬质耐火浇注料浇灌，施工方便。
众所周知，镁铬砖中含有较多量的方镁石尖晶石相，硅酸盐相狐立的存在于间隙之中，因此组织结构稳定、致密，能抵抗酸碱性熔渣的侵蚀，在AOD炉中使用效果较好；镁白云石砖具有优良的抗酸碱熔渣性能，热震稳定性好，不被还原剂还原，而且来源广泛，价格便宜，应用较多；白云石砖在低碱性渣中，氧化硅能与砖中的CaO作用，生成高熔点的硅酸二钙，凝聚在砖的表面，可保护炉衬。该砖还具有较好的高温塑性，能缓冲热应力的作用，减少砖衬的裂缝或剥落。
生产实践证明，在AOD炉中采用上述三种砖作炉衬，均获得了较好的使用效果。一般来说，应根据各厂的实际情况，选用不同品种和质量的碱性砖，彻成综合炉衬，以延长炉龄；同时，要合理的控制熔流碱度和降低钢水湍流，也有助于提高炉衬寿命。
