炼钢氧气转炉炉衬损毁机理，氧气转炉碱性炉衬的损毁机理是复杂的。当炉衬砖品种、操作条件和冶炼钢种不同时，其炉衬损毁情况不同；即或在相同的条件下，因冶炼时期和炉体部位的不同，损毁机理也有差异。但归纳起来，氧气转炉炉衬在物理、化学和温度的其同作用下，将发生机械磨损、熔蚀和热剥落等现象，最终导致停炉检修。

从模拟试验、特别是转炉砖使用后的研究中发现，在炉衬砖断面上，工作面中的基质成分与熔渣反应并形成熔化层，厚度为0.5~2.0毫米，碳素成分基本消失；接着是脱碳层，厚度为0.5~1.0毫米；脱碳层后部全是原砖层。

在1500℃以上的高温情况下，砖内的碳素和熔渣中的氧化铁将与MgO发生反应。在该系统中，气相迁移是很重要的。镁蒸气从砖中扩散出来，当达到较高的氧分压时，又氧化成固体MgO。该反应相继发生后，便形成抗渗透的致密Mg0层。砖内产生的气体有一定的压力，可以阻止熔渣的侵入，也能限制氧化镁层的继续增厚。氧化镁层即为熔化层。当没有碳素和氧化铁时，就不会形成熔化层。

当镁蒸气与氧化性熔渣直接接触时，将会发生反应。这时，MgO被熔解后，增大了熔渣的碱度，可能引起致密MgO层的破坏。如果CaO/SiO2的克分子比大或熔渣中MgO的含量高，就能在炉衬工作层上保留熔化层，防止熔渣的侵入，延长炉体寿命。

上图为熔渣中MgO含量与侵蚀率的关系。从图中看出，随着熔渣中MgO含量的增加，侵蚀率降低。这就是说，致密MgO层的形成与保存得好，就能提高抗化学侵蚀的能力，使炉衬损毁程度降低。为此，在氧气转炉炼钢过程中，经常采用轻烧白云石造渣，以提高熔渣中MgO的含量，保护炉衬。

转炉砖中残余碳与侵蚀深度的关系，如图3-8所示。从图中看出，随着残余碳的增加，炉衬被熔渣侵蚀的深度降低。这是由于砖中残余碳多，熔渣难以湿润砖衬，同时又能形成较好的致密Mg0层，可阻止熔渣的侵蚀。

从上图中还可看出，当砖中残余碳含量相等时，镁白云石砖抗蚀性能比高纯镁砖好。对于镁白云石砖来说，氧化钙含量高者，其被侵蚀深度比氧化钙含量低者要浅一些，即抗熔渣侵蚀性能好。这就是说，在相同的条件下，砖的品种不同，其损毁情况也有所差异。

在焦油白云石砖的熔化层中，杂质含量显著增加，并与白云石发生反应，生成低熔点物质，降低了高温性能，使砖产生熔损。在冶炼过程的初期，熔渣呈现酸性，对炉衬侵蚀严重。随着熔渣中碱度的提高，粘性增大，化学反应与渗透均减慢。同时，由于砖中碳素的湿润作用，反应只限制在熔化层之中。炉衬损毁是连续的，其蚀损速度取决于白云石砖脱碳层的形成快慢，即脱碳层形成的快，则损毁速度减慢，炉衬寿命延长，焦油镁砖熔化层的主要矿物是方镁石。由于Mg0比CaO稳定，熔化层形成较慢，熔渣侵入砖内较深，并在脱碳层与熔化层之间积聚和反应，致使砖组织收缩而产生龟裂。因此，镁砖炉衬的损毁主要是热剥落，熔损则是次要的。

镁白云石砖具有适宜的MgO和CaO成分，其损毁情况介于白云石砖和镁砖之间。当脱碳层较厚时，熔渣侵入后会使变质层增大，容易引起结构剥落；当熔渣侵入砖内时，镁白云石颗粒周围的CaO与其反应，使熔渣枯度提高，又能抑制熔渣的继续侵入。这时，炉衬砖的损毁则以熔蚀为非，较少发生结构剥落。

镁碳砖炉衬的损毁主要是氧化-熔蚀造成的。除气态和液态的氧化外，就是Mg0与碳进行反应，最终形成致密的Mg0层。由于砖中含有较多的鳞片状石墨，在氧气转炉炼钢的条件下，最易形成致密层。同时，镁碳砖炉衬表面有熔渣覆盖着，又在还原气氛下，氧化损毁是极其缓慢的，主要是熔蚀而造成炉衬的损毁。

一般来说，氧气转炉炉衬损毁最严重的部位是渣线区和装料侧。前者与高温熔渣长时间接触，以化学损毁为主；后者受到炉料的猛烈冲击，则以机械磨损为主。当采用底吹或顶底同时吹的氧气转炉炼钢时，炉底衬体因开口较多，又喷吹氧气和粉剂，因此该处衬体成为整个炉衬的薄弱环节之一，寿命不高。

氧气转炉炉帽和炉口部位的温度变化较大，还受熔渣喷溅的影响，并常附着有熔渣和金属。当清理附着物时，受到撞击等机械作用而损毁。为此可采用碳砖作炉衬，这时氧化损毁则是主要的。

氧气转炉炼钢是周期进行的，炉衬受急冷急热的影响较突出。即在装料时，炉衬温度降低较多；在吹炼时，钢水和熔渣的激烈搅拌和冶金反应，使炉衬遭受到化学侵蚀和机械冲刷。特别是在冶炼特殊钢和进行连铸时，要求高温吹炼或高温出钢，其化学侵蚀和机械冲刷更为严重，炉衬损毁较快。

综上所述，无论是化学侵蚀，还是机械磨损，都是其同作用的，而温度自始至终均起主导作用，特别是温度的变化，能使炉衬产生应力裂纹而造成热剥落。因此，应根据氧气转炉的不同使用条件，选择相适应的碱性砖，砌筑成综合炉衬。同时，要采用先进的冶炼技术，提高自动化水平和加强炉体维护。这样就能达到炉衬蚀损均衡、延长其使用寿命的日的。