RH炉用耐火材料及砌筑介绍

RH炉由于增设了吹氧与喷脱硫粉剂等装置，具有吹氧脱碳、提温、脱硫、脱气、非金属夹杂物、控制钢液成分、有利于合金均匀化等功能;对钢质量有保证，可精炼出许多洁净钢种

RH真空脱气炉最初只是作为脱气装置，当时的耐火材料内衬主要采用粘土砖和高铝砖。现在，RH炉功能已经扩展了到了吹氧和喷粉，内衬耐火材料的适用条件变得更为苛刻，因此选用高级耐火材料。特别是随着高级特种钢的产量增加，正在大力推广增大环流量，大量吹入气体的方法，以进行超低碳钢的稳定生产和高速处理。加大环流量使耐火材料内衬磨损增加；增加冷风吹入量造成了高温剥落；钢包熔渣吸入量增加又加大了结构剥落和侵蚀，所有这些因素都将导致内衬材料的损毁加剧。

RH精炼设备主要由以下几部分构成：真空室、浸渍管(上升管、下降管)、真空脱气装置(真空排气管道)、合金加料装置、钢水循环用氩气喷吹装置、钢包及钢包的升降装置、真空室预热装置。操作时将带有两根浸渍管的真空室插到钢包的钢水中，由1根管送入氩气，借助于气压使钢水循环，从而达到对钢水脱气、脱碳、脱氧和调整成分的目的

现在的RH/RH-OB内衬以直接结合镁铬砖为主流，而在RH/RH-OB内衬吹氧口周围使用半结合或再结合镁铬砖，一部分使用镁碳砖。用于RH装置顶部和上部槽内的耐火材料，由于不与钢水和熔渣直接接触，与下部相比一般损毁都较少。中间部分由于接触钢水和熔渣侵蚀或者由于高温剥落，使耐火内衬遭到损毁。下部槽包括浸渍管的耐火内衬是RH装置的高腐蚀区，它往往决定着RH炉的使用寿命，因此下部槽的内衬应选用高温烧成直接结合镁铬砖。

炉身下部损伤最严重的部位是环流管，因为衬里的结构限制了它的厚度，而且复杂形状的耐火制品还需经两次加热，所以没有一种耐火材料有足够的使用寿命。此外，在RH-OB炉中，OB对耐火材料的使用也有重要的影响，在采用上部喷枪法时，耐材受到吹入的氧气与钢水中铁元素生成的氧化物及高温反应气体侵蚀，尤其是生成氧化物会迅速地侵蚀耐火材料工作面，因此需选用Cr2O3含量高的MgO-Cr2O3砖才会有较高的使用寿命，而暴露在高温气体下部选用Cr2O3含量低的MgO-Cr2O3砖会有较好综合使用性能。

RH炉的砌筑

以某厂RH炉为例，主要介绍其施工特点，该炉永久层用耐火陶瓷纤维毡和轻质高铝砖，工作层用镁铬砖，底部插入管外壁采负刚玉质浇注料。

砌筑顺序：插入管砌筑浇注-底部砌筑-中部砌筑-溜槽、料孔、电极孔砌筑-顶部砌筑-底部焊接-中部连接-顶部连接。

(1)插入管砌筑浇注

1)上升管砌筑。将钢制平板水平放置并刷上机油。干砌第一环镁铬砖，控制好砖环与法兰盘的平整度;将插入管钢壳放在平板上，砖环与钢结构法兰盘同心，钢壳内砌第一二环砖，安装第一排氩管，再砌第三环砖，并完成第二排氩管安装;砖环与钢壳之间的缝隙用浇注料填充，将环砖的支撑环插在浇注料上并与钢壳焊合;安装外部模板，浇注料浇注施工上升管外壁。

2)下降臂施工与上升管相似，没有氩管安装工序，其余施工方式与上升管相同。

(2)底部砌筑

1)将底部钢壳清理干净，拐角处用耐火泥浆粘贴耐火纤维毡，表面粘上油纸;在拐角处沿圆周支模打浇注料.要求上表面平整;从浇注料往上继续沿钢壳粘贴耐火纤维毡，毡外永久层轻质高铝砖和工作层镁铬砖变替环型砌筑，至底部上表面法兰盘。

2)将砌筑好的插人管焊到底部上，要确保焊接后插入管与循环管、循环管与循环管之间的对接缝不大于1mm;砌筑循环管第一环砖，环砖与插入管上层砖贴紧，砖环的中心线对齐;第一环砌完后，砌底部中心区。先铺设一层耐火纤维毡，再垫一层薄膜，然后捣打底刚玉料找平，在捣打层上砌筑镁铬砖，要求水平度1mm/2m以内,砌至循环tp 周围预留空隙打刚玉料。

3)底部壁工作层镁铬砖.要求环环错缝，错台不大于2mm，最上一环要出台20~30mm，背后空隙处填料.便于与中部对接，且上表面要低于法兰平面10～15mm，超出部分要打磨，然后最上面铺一层耐火纤维毡。

(3)中部砌筑

1)中部平稳吊放并固定，砌筑永久层两环，注意调整弧度，砌筑第一环工作层镁铬砖，保证水平度，在第一环工作层砖上表面铺一层耐火纤维毡，再砌上环砖，要保证工作层与下部平齐，错缝严格。

2)砌合金加料孔，先按组合砖厚度切割加工组合砖下部镁铬砖;再砌筑合金加料孔内衬专用组合砖，要保证料孔的中心和角度;最后砌筑组合砖上部工作层.要求湿砌，与组合砖两边砌齐，砖缝不大于1.5mm。

3)砌合金加料孔溜槽，沿溜槽斜面钢板用泥浆粘贴一层耐火纤维毡，砌永久层至与真空室接合部用散状料找平;再依次砌筑溜槽工作层下半环、上半环，要求湿砌，砖缝不大于1.5mm;溜槽工作层砌至与真空室接合部要切割加工，便于和组合砖接触紧密。

4)电极孔砌筑。RH中部工作层砌至电极孔处，以电极孔中心线为基准，先用两种砖加工砌筑孔的正下方，保证往上砌筑电极孔组合衬砖后其中心线比电极孔结构中心线低15~20mm;砌筑电极孔组合衬砖后，再砌电极孔上部和两边，要求湿砌.砖缝不大于1.5mm;在电极孔砖后部铜壳内粘贴耐火纤维毡，然后支模，用刚玉浇注料施工电极孔外环，胎模中心线应高于电极孔环砖中心线l 5mm左右;加工错缝砌筑电极孔环砖两旁的工作层砖，要求湿砌，砖缝不大于1.5mm

5)继续往上砌筑工作层镁铬砖至中部上表面，要求随钢壳依次退台以保证内空尺寸，背面三角形空隙用料填塞密实;中部砌筑每环只许一处合门，上、下层合门砖位置应安排错开2~3块砖，合门砖的加工切削不能超过原砖宽的三分之二。

(4)炉顶砌筑

在钢壳下安装砌砖托板，用耐火泥浆粘贴耐火纤维毡，砌筑炉顶永久层轻质高铝砖和工作层镁铬砖下半圆，至入孔处加工与孔边齐平;用角铁固定下半圆砖，将顶部翻转，固定后砌上半圆，砌到与下半圆交界处拆除角铁，圆筒相贯线处精心切砖对缝砌筑，加工砖合门;入孔处用镁铬砖砌筑.入孔盖钢壳焊锚固件后用刚玉料打结.表面用相应泥浆抹平。

(5)整体连接在底部最上层砖表面铺一层耐火纤维毡，将底部与中部法兰盘用螺栓连接;焊接顶部附件.用同样的方法连接中部和顶部。