精煉鋼包永久襯用輕重質復合保溫磚的重質部分相當于高鋁磚，輕質部分相當于粘土質隔熱磚。實際使用表明，采用超重質復合保溫磚作鋼包永久襯，節能效果明顯，可以獲得顯著的社會經濟效益。

       復合磚的重質部分，主要起安全襯的作用，防止鋼包工作襯蝕穿時事故的發生。國內鋼廠過去大都采用粘土磚作永久襯。在硅酸鋁質耐火材料中，Al₂O₃含量和制品的顯氣孔率是影響抗渣性的決定因素。制品AL2O3含量和顯氣孔率變化對抗渣性的影響如圖1所示。抗渣試驗所用爐渣是堿度為3.4左右的45#鋼還原渣。從圖1可以明顯看出，Al₂O₃增加，抗渣性提高；顯氣孔率降低，抗渣性提高，在A1₂0₃含量和顯氣孔率這兩個因素中，顯氣孔率對制品抗渣性的影構最為明顯。

圖1 1500℃、1600℃時保溫30min的氣孔率、Al2O3含量與侵蝕深度的關系

       鑒于此，選用高鋁質作為重質部分的材質，以補償用粘土磚作安全襯時的不足。采用高鋁質與由65%焦寶石、15%I級礬土和20%粘土制成的坩堝作抗渣試驗。鋼渣為冶煉軸承鋼的氧化期爐渣，試驗溫度1400℃，保溫3h，試驗后試樣的照片如圖2所示。

圖2 粘土質和高鋁質坩堝靜態抗渣

       從熔渣對試樣的侵蝕線可以明顯看出，粘土質坩堝(圖左)渣蝕嚴重部位已接近蝕穿坩堝壁，而高鋁質坩堝(圖右> 渣蝕嚴重部位仍有4mm左右(坩堝壁厚度均為6mm)，因此選用高鋁質作為輕重質復合保溫磚的重質部分是可行的。

       1.1.2 輕質邡分材質的選擇

       從經濟和輕重質之間的牢固結合考慮，經試驗，采用化學組成接近粘土質的配料是可行的。輕質部分要求有好的隔熱效果，熱導率應≤0.5W/(m·K)。

       1.2 添加劑試驗

       采用一級礬土熟料、三級礬土熟料、粘土質多孔熟料、高鋁質多孔熟料、漂珠、生粘土為主要原料，在統一配方的基礎上，開展了添加劑對復合保溫磚性能影響的研究。在燒成后線變化基本相同的情況下，測定了對輕質部分容重的影響。

       1.2.1 體積穩定劑加入量對輕質部分容重的影響

       圖3為體積穩定劑加入董與容重的關系曲線。從圖3可以看出，隨著體積穩定劑加入量的增加，輕質部分的容重降低，當相對加入量由1%增加到3%時，容重由l.45g/cm³降低到1.26g/cm³。

圖3 體積穩定劑加人量對輕質部分容重的影響

        1.2.2 抗壓劑加入雖對輕質部分容重的影響

       圖4為抗壓劑加入量與容重的關系曲線。從圖4可以看出，抗壓劑加入量的變化對輕質部分容重的影響比體積穩定劑明顯，抗壓劑加入量的增加可使輕質部分的容重明顯降低。

圖4 抗壓劑加入量對輕通部分容重的影響

       1.2.3 增孔劑加入置對輕質部分容重的影響

       圖5為增孔劑加入量與容重的關系曲線。由圖5可以看出，增孔劑相對加入量由3%增加到5%時，容重由l.38g/cm³降到1.16g/cm³。

圖5 增孔劑加入量 %

       1.3 不同成型壓力輕重質復合保溫耐火磚輕質部分容重的影響

       采用同一種輕質配料，用不同成型壓力壓成試樣，其容重如表1所示。

表1成型壓力對輕質配料容重的影響

        由表1可以看出，成型壓力從40MPa增加到lOOMPa，容重增加O.lg/cm³左右。為了增加結合強度，調整添加劑加入量，采用8OMPa壓力為宜。

        1.4 燒成溫度

        輕重質復合保溫耐火磚的燒成溫度主要由輕質材料所決定。試驗表明，復合保溫耐火磚的燒成溫度隨著所用輕質部分材質的質量波動于1200~1300℃。

        1.5 輕重質復合保溫磚復合面的結合強度

        為了了解復合磚復合面的結合強度，在試驗室條件下，選用一組輕、重質配料，將兩種料分別裝入25mmX25mmX125mm的抗折試樣模型中，輕、重質加料比為輕：重=1：2.2；加入量各占50%，然后以1OOMPa的壓力成型。燒成后，測得輕質部分容重為1.27g/cm³。沿結合面作抗折強度試驗，冷態抗折強度為6.58MPa。由此可見復合面的結合是相當牢固的。

         結語

         輕重質復合保溫耐火磚的研制成功，為鋼包保溫開辟了一條新途徑。根據武鋼第二煉鋼廠的試用結果，即使采用機械拆包，只要改進磚型和砌筑方法，也可提高使用壽命。 輕重質復合保溫磚的隔熱效果與中輕質澆注料相比，可使鋼包表面溫度降低50C左右。

         輕重質復合保溫磚除了用于精煉包作永久襯外，尚可用于其它熱工窯爐作為安全保溫襯砌材料，還可用于建材、電子、化工等工業的熱工設備中作為爐襯砌筑材料，其應用前景非常廣闊。