電爐爐蓋內襯是整個爐體最薄弱的環節之一，對該部位耐火材料的選擇也是尤其重要。

 

多年以來，硅磚一直是用作電爐爐蓋的耐火材料。主要是因為其價格低廉、耐火度較高、質量穩定、高溫強度大、耐腐蝕性較強。但由于硅磚體積會急劇膨脹、容易產生剝落、并且會與飛濺物作用而產生熔流現象，掉下進入熔池的硅磚也會改變堿性爐渣的性質，致使爐壁耐火材料破壞嚴重，同時也干擾了電爐的冶煉操作。所以目前已基本被取代，現階段電爐爐蓋內襯主要采用的耐火材料是高鋁磚、堿性耐火磚和相對應的不定形耐火澆注料或耐火搗打料等。它們的優點是：熔點高，耐剝落性能好，抗渣性強，軟時粘性和和荷重軟化點高，爐蓋內襯耐火材料壽命大大提高。

 

國際標準GB2991-87將電爐爐蓋用高鋁磚按Al2O3的百分比含量分為DL-80、DL-75、DL-65三種牌號。

 

電爐爐蓋用耐火磚的性能，其中鋁鉻磚采用特殊結合劑制作，氣孔的大小與分布狀態比較理想，高溫抗折強度高，抗熱震性能好，抗渣侵蝕能力強，比較實用與電爐爐頂用作襯體耐火材料，效果較好。

 

日本等國家的電爐爐蓋，高鋁磚主要用于小爐頂、電機孔和排煙孔的周圍，使用壽命比硅磚高1~2倍。主爐頂內襯耐火材料則破邊采用堿性耐火磚砌筑。由于爐蓋壽命提高，每噸鋼用耐火材料也相比硅磚爐蓋降低約20%。

 

美國、英國電爐爐蓋內襯耐火材料則采用硅酸鋁質耐火磚較多，氧化鋁含量為65%~85%，可分為燒成磚和不燒磚兩種。其硅酸鋁質耐火磚品種分為：Al2O3為70%的標準高鋁磚，Al2O3為80%的燒成高鋁磚，Al2O3為80%~85%的磷酸鹽結合不燒高鋁磚和各種莫來石磚。這些耐火磚的共同特點是抗熱震性優良，能抵抗因電爐爐蓋溫度波動而引起的破壞作用，使用效果較好。

 

法國在80t超高功率電爐爐蓋內襯耐火材料上，采用高鋁磚砌筑，使用壽命為141爐次，煉至91爐次后進行過一次中修，噸鋼耐火材料消耗為2.75kg；采用鋁鉻磚代替高鋁磚砌筑爐頂內襯耐火材料后，爐齡達到了254爐次，噸鋼耐火材料消耗降低到1.0kg以下。

 

意大利某鋼廠在25t電爐爐蓋內襯耐火材料上，侵蝕嚴重的部位用鋁鉻磚砌筑，其余部位則用高鋁磚和剛玉質耐火澆注料，使用壽命比全用高鋁磚的提高了50%。

 

德國某鋼廠在100/115t超高功率電爐內襯耐火材料上，采用普通高鋁磚砌筑時，爐齡僅為55~60爐次，后來在侵蝕嚴重部位采用STAC-803鋁鉻磚和剛玉質耐火搗打料后，爐齡提高了近1倍。

 

近年來，各國在電爐爐頂上，普遍采用堿性磚砌筑，其品種有不燒或燒成的鎂鉻磚，直接結合鎂鉻磚和白云石磚等。俄羅斯某廠在電爐筑爐頂耐火材料采用燒結料鎂鉻磚，小爐頂耐火材料則用電熔鎂鉻磚，冶煉不銹鋼，爐頂襯體損毀較均衡，使用壽命達到了134爐次。德國在電爐爐頂耐火材料上采用白云石磚砌筑，使用壽命為100爐次左右，該類爐頂耐火磚的使用壽命與高鋁磚的相似，但費用降低了35%。

 

雖然堿性耐火磚耐高溫和抗渣侵蝕能力強，但其線膨脹系數較大，爐頂容易變形，從而導致襯體耐火材料崩裂，影響使用。為此，國外從爐頂結構上入手，將爐頂分為為若干個單元，每個單元自成系統，單元之間又能互相止推，從而抵消了因耐火磚的膨脹而帶來的不良影響。此種結構被稱作吊掛止推式爐頂結構，獲得了較好的使用效果。例如，英國某廠采用吊掛止推式結構后，電爐爐齡提高了近50%。另外，還有環式吊掛結構爐頂，應力分布比較均勻，施工也很方便，使用時，爐襯耐火材料蝕損均衡，壽命較高。

 

再者，堿性耐火磚密度比高鋁磚和硅磚的大，爐頂鋼結構也比較復雜，因此整個爐頂的重量增加，相應需要較大的提升或碹磚設備，廠房空間也要抬高，使用時受到一定限制。

 

各國在電爐爐頂耐火材料上，以前一般采用高鋁質耐火搗打料作襯體，也有使用高鋁質耐火混凝土火鎂鉻質耐火搗打料的。現如今，普遍使用高鋁質耐火澆注料，施工方便，壽命相對也比較長。

 

爐頂排煙孔和小爐頂上的電極均為圓形，需用異型耐火磚砌筑，施工困難。因此，該部位一般使用不定形耐火材料制作，能形成堅實的整體爐襯，使用壽命較長，而且施工方便。有的廠在中小型電爐爐頂上，全部用不定形耐火材料作襯體，并與錨固耐火磚配合使用，效果也比較不錯。

 

隨著現代超高功率電爐的發展，爐頂襯體耐火材料工作環境更加苛刻，在這種情況下，電爐爐頂大多采用綜合性爐襯耐火材料，獲得了較好的使用效果。

 

西歐耐火材料聯合會認為，在有水冷爐壁的電爐爐頂耐火材料上，混合使用高鋁磚、鋁鉻磚和合適的不定形耐火材料，其使用壽命可比單獨用高鋁磚的提高1倍左右。另外，電爐爐頂耐火材料采用少量的堿性耐火磚與高鋁磚和高鋁質澆注料或搗打料制成綜合爐襯，使用效果較好，而且比較經濟。

 

近期，某些電爐廠采用水冷爐蓋，整個爐蓋都通過水冷卻，只在3個點擊孔周圍襯以耐火磚，以防止電極和水冷爐蓋之間起弧。另外，在爐蓋下面打結一層鎂砂，以減少熱損。這種爐蓋使用壽命長，電耗增加不大，而且節約了耐火材料，降低了成本，具有很大的發展前途。

 

日本鋼管公司在30t電爐爐頂上，除小爐頂外，主爐頂實行水冷達70%~80%，爐齡達到3000爐次；另一公司在40t電爐爐頂的外環上，采用16塊水冷箱板，小爐頂用化學結合鎂鉻磚砌筑，電極孔周圍用高鋁質耐火搗打料搗制，其爐齡由190爐次提升到600爐次左右。由此可見，水冷爐蓋的使用效果非常明顯。

 

為了進一步延長電爐爐蓋內襯用耐火材料的使用壽命，應著重注意以下幾個方面：

 

1、改進爐蓋材質，采用最佳的耐火材料。

 

2、提升爐蓋內襯耐火材料的拱度和爐蓋中央到熔池面的高度。

 

3、采用水冷爐蓋。

 

4、合理操作并定期進行維護。