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煉鋼氧氣轉爐爐襯損毀機理，氧氣轉爐堿性爐襯的損毀機理是復雜的。當爐襯磚品種、操作條件和冶煉鋼種不同時，其爐襯損毀情況不同；即或在相同的條件下，因冶煉時期和爐體部位的不同，損毀機理也有差異。但歸納起來，氧氣轉爐爐襯在物理、化學和溫度的其同作用下，將發生機械磨損、熔蝕和熱剝落等現象，最終導致停爐檢修。

從模擬試驗、特別是轉爐磚使用后的研究中發現，在爐襯磚斷面上，工作面中的基質成分與熔渣反應并形成熔化層，厚度為0.5~2.0毫米，碳素成分基本消失；接著是脫碳層，厚度為0.5~1.0毫米；脫碳層后部全是原磚層。

在1500℃以上的高溫情況下，磚內的碳素和熔渣中的氧化鐵將與MgO發生反應。在該系統中，氣相遷移是很重要的。鎂蒸氣從磚中擴散出來，當達到較高的氧分壓時，又氧化成固體MgO。該反應相繼發生后，便形成抗滲透的致密Mg0層。磚內產生的氣體有一定的壓力，可以阻止熔渣的侵入，也能限制氧化鎂層的繼續增厚。氧化鎂層即為熔化層。當沒有碳素和氧化鐵時，就不會形成熔化層。

當鎂蒸氣與氧化性熔渣直接接觸時，將會發生反應。這時，MgO被熔解后，增大了熔渣的堿度，可能引起致密MgO層的破壞。如果CaO/SiO2的克分子比大或熔渣中MgO的含量高，就能在爐襯工作層上保留熔化層，防止熔渣的侵入，延長爐體壽命。

上圖為熔渣中MgO含量與侵蝕率的關系。從圖中看出，隨著熔渣中MgO含量的增加，侵蝕率降低。這就是說，致密MgO層的形成與保存得好，就能提高抗化學侵蝕的能力，使爐襯損毀程度降低。為此，在氧氣轉爐煉鋼過程中，經常采用輕燒白云石造渣，以提高熔渣中MgO的含量，保護爐襯。

轉爐磚中殘余碳與侵蝕深度的關系，如圖3-8所示。從圖中看出，隨著殘余碳的增加，爐襯被熔渣侵蝕的深度降低。這是由于磚中殘余碳多，熔渣難以濕潤磚襯，同時又能形成較好的致密Mg0層，可阻止熔渣的侵蝕。

從上圖中還可看出，當磚中殘余碳含量相等時，鎂白云石磚抗蝕性能比高純鎂磚好。對于鎂白云石磚來說，氧化鈣含量高者，其被侵蝕深度比氧化鈣含量低者要淺一些，即抗熔渣侵蝕性能好。這就是說，在相同的條件下，磚的品種不同，其損毀情況也有所差異。

在焦油白云石磚的熔化層中，雜質含量顯著增加，并與白云石發生反應，生成低熔點物質，降低了高溫性能，使磚產生熔損。在冶煉過程的初期，熔渣呈現酸性，對爐襯侵蝕嚴重。隨著熔渣中堿度的提高，粘性增大，化學反應與滲透均減慢。同時，由于磚中碳素的濕潤作用，反應只限制在熔化層之中。爐襯損毀是連續的，其蝕損速度取決于白云石磚脫碳層的形成快慢，即脫碳層形成的快，則損毀速度減慢，爐襯壽命延長，焦油鎂磚熔化層的主要礦物是方鎂石。由于Mg0比CaO穩定，熔化層形成較慢，熔渣侵入磚內較深，并在脫碳層與熔化層之間積聚和反應，致使磚組織收縮而產生龜裂。因此，鎂磚爐襯的損毀主要是熱剝落，熔損則是次要的。

鎂白云石磚具有適宜的MgO和CaO成分，其損毀情況介于白云石磚和鎂磚之間。當脫碳層較厚時，熔渣侵入后會使變質層增大，容易引起結構剝落；當熔渣侵入磚內時，鎂白云石顆粒周圍的CaO與其反應，使熔渣枯度提高，又能抑制熔渣的繼續侵入。這時，爐襯磚的損毀則以熔蝕為非，較少發生結構剝落。

鎂碳磚爐襯的損毀主要是氧化-熔蝕造成的。除氣態和液態的氧化外，就是Mg0與碳進行反應，最終形成致密的Mg0層。由于磚中含有較多的鱗片狀石墨，在氧氣轉爐煉鋼的條件下，最易形成致密層。同時，鎂碳磚爐襯表面有熔渣覆蓋著，又在還原氣氛下，氧化損毀是極其緩慢的，主要是熔蝕而造成爐襯的損毀。

一般來說，氧氣轉爐爐襯損毀最嚴重的部位是渣線區和裝料側。前者與高溫熔渣長時間接觸，以化學損毀為主；后者受到爐料的猛烈沖擊，則以機械磨損為主。當采用底吹或頂底同時吹的氧氣轉爐煉鋼時，爐底襯體因開口較多，又噴吹氧氣和粉劑，因此該處襯體成為整個爐襯的薄弱環節之一，壽命不高。

氧氣轉爐爐帽和爐口部位的溫度變化較大，還受熔渣噴濺的影響，并常附著有熔渣和金屬。當清理附著物時，受到撞擊等機械作用而損毀。為此可采用碳磚作爐襯，這時氧化損毀則是主要的。

氧氣轉爐煉鋼是周期進行的，爐襯受急冷急熱的影響較突出。即在裝料時，爐襯溫度降低較多；在吹煉時，鋼水和熔渣的激烈攪拌和冶金反應，使爐襯遭受到化學侵蝕和機械沖刷。特別是在冶煉特殊鋼和進行連鑄時，要求高溫吹煉或高溫出鋼，其化學侵蝕和機械沖刷更為嚴重，爐襯損毀較快。

綜上所述，無論是化學侵蝕，還是機械磨損，都是其同作用的，而溫度自始至終均起主導作用，特別是溫度的變化，能使爐襯產生應力裂紋而造成熱剝落。因此，應根據氧氣轉爐的不同使用條件，選擇相適應的堿性磚，砌筑成綜合爐襯。同時，要采用先進的冶煉技術，提高自動化水平和加強爐體維護。這樣就能達到爐襯蝕損均衡、延長其使用壽命的日的。