【技术】二次精炼用耐火材料技术进步与展望

所谓二次精炼就是将以前在转炉、电炉进行的精炼反应分离出来，在后续工序中完成精炼工序。进入50年代，采用DH、RH等装置进行钢水脱氢，之后VOD、AOD等各种装置达到实用化。近年来通过OB（吹氧）或吹Ar（氩）促进脱碳；通过Al升温、喷涂助溶剂脱硫等，附加了各种功能，耐火材料的使用环境越来越严酷。与其他设备不同，二次精炼由于在高温、真空下实施精炼，真空下耐火材料必须具有稳定性。
为此，多年以来一直使用碱性镁铬砖。根据使用原料镁铬砖分为3种：氧化镁与铬铁矿为主要原料，高温焙烧直接结合（不烧结）砖；加入50%氧化镁与铬铁矿的电熔镁铬砖（将氧化镁与铬铁矿通过电炉熔解原料实现）制成半电熔原料的耐火砖；只用氧化镁与电熔镁铬砖制成的电熔原料耐火砖。另外，开发了添加高耐蚀性的氧化铬，焙烧的镁铬砖。根据各自具有的特性用于适当的部位。
近年来，积极推进替换铬，使用MgO-C砖，不定形化等措施。新日铁大分厂于1996年引进了微波热风干燥装置，在世界上首次实现了RH下部槽的不定形化。君津制铁厂也推广了不定形化，开始使用氧化铝-尖晶石材质可铸耐火材料和氧化铝-氧化镁材质喷涂材料。在RH上采用了高温下修补局部损伤，实现寿命延长的修补技术。氧化镁、白云石等高温喷涂的干式喷涂，熔射修补，浸入式水口或下部槽设置泥芯，将氧化铝氧化镁系列材料压送的压入修补等作为其代表性的修补技术。
作为延长下部槽寿命的方法，实施了单槽连续使用或待机时强化保热等。浸入式水口内周铺设砖，外围铺设氧化铝-氧化镁材质的可铸耐火材料。但是，由于芯棒变形可铸耐火材料发生龟裂的情况很多，为了抑制这种芯棒变形，采用了直接向炉壳铁皮喷涂平均粒度10μm以下的喷雾冷却。通过这样的努力进行耐火材料的开发、修补、缓和操作条件、改进芯棒结构等，近年来达到了1000炉次以上的使用寿命。