矿棉消费中保温电弧炉是消费的关键设备，炉内摘用电极加热，炉衬内侧承载高温渣液，因每次高温熔液出炉后，炉壁温度急聚下降，招致炉衬耐火素材承担温度骤冷、骤热的热冲击，还要承担熔渣的化学侵蚀、液位下降过程中与空气接触的氧化侵蚀。因而对炉衬耐火素材选材要求非常苛刻，同时还要考虑炉衬素材的成本掌握。目前矿棉消费用电炉炉衬素材次要为镁铬尖晶石砖、高铝砖、冷捣糊、刚玉砖等耐火素材，但在消费过程中以上耐火素材均不克不及称心利用要求，利用寿命不超3个月，招致消费线不克不及达产，无法称心消费要求。
1.1 保温电弧炉内衬用耐火素材利用情状
（1）摘用镁铬尖晶石砖砌筑炉墙，高铝砖砌筑炉底，此计划消费10天，炉墙全蚀损，炉底部门蚀损。
（2）摘用刚玉砖砌筑炉墙，预焙碳砖砌筑炉底，此计划消费利用8天，炉墙全蚀损，炉底无缺。
（3）摘用高铝砖砌筑炉墙，预焙碳砖砌筑炉底，此计划消费利用40天，炉墙部门蚀损，炉底无缺。
（4）摘用冷捣糊筑炉墙，预焙碳砖砌筑炉底，此计划消费利用30天，炉墙全蚀损，炉底无缺。摘用预焙碳砖砌筑炉墙、炉底，此计划消费利用90天，炉墙上部全氧化，炉底无缺。
1.2 切磋发现
保温电弧炉热熔渣经调量后熔渣为酸性熔渣，酸度系数1.7-1.8。炉墙耐火素材经酸性熔渣冲刷，招致利用寿命非常有限，热熔渣中CaO-SiO2含量占比70%。炉墙耐火素材在熔渣出渣时液位降低招致炉墙与空气接触使耐材氧化严峻。炉底因熔渣未全数倒出构成庇护层且温度不变，摘用预焙碳砖砌筑炉底可行。
1.3 在高温形态下抗渣性能及抗氧化性能比照
（1）碳化硅系统：碳化硅系统在高炉铁钩上获得了胜利的利用，抗SiO2渣及抗 CaO-SiO2 渣的侵蚀才能优良，碳化硅属于非氧化物。碳化硅系统，在高温下反响消费SiO2，SiO2在素材外表构成釉量层，障碍气孔，制止了碳化硅进一步氧化反响，此材量抗氧化才能优良。但在抗保温电弧炉渣侵蚀尝试中，没有表现出很好的抗侵蚀才能，在素材与渣液界面没有构成庇护层，碳化硅被渣侵蚀后进一步深进氧化形成素材构造的毁坏，同时抗渣侵蚀才能降低。
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从尝试成果能够看出，该材量没有与渣接触的部位外表构成了明现的釉层，但素材与渣液接触部位因为碳化硅氧化生成的二氧化硅与渣反响，坩埚内壁没有得到很好的庇护，被渣液侵蚀出沟槽。
（2）镁铝尖晶石系统：镁铝尖晶石是一种人工合成的高级耐火素材，镁铝尖晶石的晶体构造是AL-O与Mg-O 之间有很强的离子键连系，使镁铝尖晶石内部构造平衡且安稳，那种构造特征使镁铝尖晶石有优良的耐热振性和抗渣性，在氧化和复原前提下有优良的不变性。其较高的耐火性和较低的膨胀系数广阔的用于中频炉。根据尝试情状看察，坩埚渗入较为严峻，使其构造遭到毁坏，该材量为碱性素材，在高温下与酸性熔渣反响，因而不适协做为保温电弧炉热熔渣耐火素材。
（3）预焙碳砖系统：预焙碳砖是一种以无烟煤为原料，并加进必然比例的冶金焦与石墨碎，压制焙烧而成的耐火素材，此素材耐火度高、抗渣冲刷才能优良、导热才能优良、膨胀系数小，普遍利用于铁合金炉炉衬素材。根据尝试情状看察，坩埚氧化侵蚀严峻，招致其构造改变，碳与氧产生氧化反响，使碳砖抗氧化强度降低，渣液与该材量接触界面没有构成庇护层，坩埚内壁渣液液面以上被氧化侵蚀严峻，渣液液面以下无缺无损；
（4） 氮化碳化硅系统：氮化碳化硅是指用SiC和 Si 为原料，经氮化烧成的耐火成品，该材量具有优良的耐侵蚀性、抗熔融冰晶石润湿性、抗氧化性、耐磨性、高导热性、抗热震性和极低的电导率，其次要用做高炉下部炉身内衬，比利用传统耐火素材寿命进步一倍以上。
根据尝试情状看察，坩埚内壁只要浅浅的基量被侵蚀，渣液没有陆续向内部深处扩展，侵蚀深度约为1mm，抗渣侵蚀效果优良。同时该材量经高温冲击，与空气接触构造未发作改变，表白其耐高温抗氧化性能优良。
通过上述多组尝试比照表白，抗渣侵蚀性能上氮化硅砖 预焙碳砖 碳化硅 镁铝尖晶石，耐高温抗氧化性能上氮化碳化硅砖 碳化硅 预焙碳砖。因为氮化碳化硅素材价格较为高贵最末选用了氮化碳化硅材量和预焙碳砖并用，停止保温炉炉衬砌筑。