用于 RH 裝置頂部和上部槽內的耐火材料，由于不與鋼水和熔渣直接接觸，與下部相比一般損毀都較少。中間部分由于接觸鋼水和熔渣侵蝕或者由于高溫剝落，使耐火內襯遭到損毀。下部槽包括浸漬管的耐火內襯是 RH 裝置的高腐蝕區(qū)，它往往決定著 RH 爐的使用壽命，因此下部槽的內襯應選用高溫燒成直接結合鎂鉻磚。爐身下部損傷最嚴重的部位是環(huán)流管，因為襯里的結構限制了它的厚度，而且復雜形狀的耐火制品還需經兩次加熱，所以沒有一種耐火材料有足夠的使用壽命。此外，在 RH-OB爐中，OB對耐火材料的使用也有重要的影響，在采用上部噴槍法時，耐材受到吹入的氧氣與鋼水中鐵元素生成的氧化物及高溫反應氣體侵蝕，尤其是生成氧化物會迅速地侵蝕耐火材料工作面，因此需選用Cr2O3含量高的 MgO-Cr2O3磚才會有較高的使用壽命，而暴露在高溫氣體下部選用Cr2O3含量低的 MgO-Cr2O3 磚會有較好綜合使用性能。 

 RH 真空脫氣爐最初只是作為脫氣裝置，當時的耐火材料內襯主要采用粘土磚、高鋁磚?，F(xiàn)在，RH 爐功能已經擴展了到了吹氧和噴粉，內襯耐火材料的適用條件變得更為苛刻，因此選用高級耐火材料。特別是隨著高級特種鋼的產量增加，正在大力推廣增大環(huán)流量，大量吹入氣體的方法，以進行超低碳鋼的穩(wěn)定生產和高速處理。加大環(huán)流量使耐火材料內襯磨損增加；增加冷風吹入量造成了高溫剝落；鋼包熔渣吸入量增加又加大了結構剝落和侵蝕，所有這些因素都將導致內襯材料的損毀加劇。因此，現(xiàn)在的 RH/RH-OB 內襯以直接結合鎂鉻磚為主流，而在 RH/RH-OB 內襯吹氧口周圍使用半結合或再結合鎂鉻磚，一部分使用鎂碳磚。 

1、RH 爐用鎂鉻磚 高溫燒成的鎂鉻磚系耐火材料如直接結合、再結合、半再結合鎂鉻磚由于具有抗低堿度渣蝕能力強的優(yōu)點，已經廣泛應用于精煉爐襯上。鎂鉻系磚有許多不同的品種，磚的生產工藝、組織結構、性能差異也很大。鎂鉻系磚按按Cr2O3含量可分為鎂鉻磚Cr2O3 含量為520、鉻鎂磚Cr2O3含量為 2035和鉻磚Cr2O3含量為大于35，按生產工藝分為燒結磚和熔鑄磚等。據(jù)河南耐火材料廠專家介紹由于鎂鉻磚的品種非常繁多，有文獻對其進行了歸類總結：

（1）硅酸鹽結合鎂鉻磚普通燒成鎂鉻磚這種磚是由雜質SiO2 與 CaO含量較高的普鉻礦與制磚鎂砂制做成，燒成溫度在 1550℃左右。結構特點是：耐火物晶粒之間是由硅酸鹽結合的，顯氣孔率較高，抗爐渣侵蝕性較差，高溫體積穩(wěn)定性差。

（2）預反應鎂鉻磚。將鎂砂輕燒鎂粉與鉻礦共磨壓坯在窯內燒成，用合成的鎂鉻砂作為原料再制磚，形成“預反應鎂鉻磚”。預反應鎂鉻磚屬硅酸鹽結合鎂鉻磚的改進型。

（3）直接結合鎂鉻磚。直接結合鎂鉻耐火材料是由雜質含量低的鉻精礦與較純鎂砂制作，燒成溫度在1700℃以上。其結構特點是：耐火物晶粒之間多呈直接接觸，磚中方鎂石固溶體-方鎂石固溶體與方鎂石固溶體-尖晶石固溶體的直接結合程度高，因此其高溫性能、抗爐渣侵蝕性好，高溫體積穩(wěn)定性都較普通鎂鉻磚好。

（4）熔粒再結合鎂鉻磚電溶再結合鎂鉻。用電熔方法使鎂砂與鉻礦輕燒鎂粉或菱鎂石與鉻礦充分均勻地反應，合成結構更理想的方鎂石固溶體和尖晶石固溶體鎂鉻原料，再結合鎂鉻磚就是用此原料制磚稱為熔粒再結合鎂鉻磚。由于制磚原料較純，都需要在1750℃以上高溫或超高溫下燒成。其顯微結構特征是尖晶石等組元分布均勻、氣孔率低、耐火物晶粒之間為直接接觸、耐壓強度高、抗侵蝕性好、高溫強度高等，但缺點是熱震穩(wěn)定性較差。

（5）半再結合鎂鉻磚。以人工合成原料做顆粒，以鉻精礦與鎂砂為細粉的鎂鉻磚都應稱為半再結合鎂鉻磚。國內將由電熔鎂鉻料作顆粒，而以共燒結料為細粉或以鉻精礦與鎂砂粉為混合細粉，制作的鎂鉻磚都稱為半再結合鎂鉻磚。其燒成溫度在1700℃以上，磚內耐火物晶粒之間也是以直接結合為主，優(yōu)點是抗熱震性較好，抗侵蝕、抗沖刷也不錯。

（6）共燒結鎂鉻磚又稱全合成鎂鉻。用百分之百的燒結合成鎂鉻砂為制磚原料，再經過高溫燒成所生產的鎂鉻磚就是共燒結鎂鉻。其特點是抗侵蝕性好，高溫體積穩(wěn)定性好等。

（7）不燒鎂鉻磚或稱化學結合鎂鉻?；瘜W結合不燒鎂鉻磚，一般采用鎂砂與鉻礦為制磚原料，以聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉或水玻璃為結合劑壓制的鎂鉻磚。不需高溫燒成，只經200℃左右溫度烘烤。由于未經高溫燒成，鎂砂會發(fā)生水化，不能長期存放。

（8）熔鑄鎂鉻制品磚。采用鎂砂、鉻礦為主要原料，加入少量添加劑，經混合、壓坯與素燒，破碎成塊，進電弧爐熔融，再注入模內、退火，生產成母磚，母磚經切、磨等冷加工制成各種特定形狀的制品。熔鑄鎂鉻磚的結構特點是成分分布均勻，耐火物晶粒之間主要為直接接觸，硅酸鹽以孤島狀存在，磚抗熔體熔蝕、滲透與沖刷特別好，但熱震穩(wěn)定性差。 

2、鎂鉻磚的性能 鎂鉻磚是一種含三氧化二鉻的鎂質耐火材料，氧化鉻通過固熔于方鎂石和形成低膨脹的鎂鉻尖晶石，可增大液相對耐火相的潤濕角，提高直接結合程度，生成理想的方鎂石-鎂鉻尖晶石-微裂紋復合結構，使鎂鉻質耐火材料具有良好的荷重軟化溫度、高溫強度、抗侵蝕性、熱震穩(wěn)定性、較低的導熱率和較好的掛窯皮性。鎂鉻磚在現(xiàn)有的燒成帶耐火材料中具有最高的性能/價格比值，并由此成為一種被廣泛使用的耐火材料。 不同品種的鎂鉻磚由于成分和工藝的不同，組織結構差異，其性能也不同。

3、鉻污染和解毒方法 鎂鉻磚是各種條件苛刻窯爐的重要應用材料，然而，在高溫和堿性使用環(huán)境下，鎂鉻磚中含有的三氧化二鉻Cr2O3會和窯氣中的堿金屬氧化物反應生成六價鉻化合物 R2CrO4，在硫、氯、堿均存在的條件下，也可形成 R2CrSO4 固溶體。這兩種化合物都是有毒的水溶性物質，無論是經窯尾排放到大氣中，還是存留在使用后拆除的殘磚中，六價鉻離子經雨水溶入地表水或地下水，都將對人類及動物造成嚴重危害。 

理論上，可選的解毒方法有濕法解毒與火法解毒。1火法解毒。利用多孔碳質材料燃燒產生的強還原性氣氛，將六價鉻轉化成低價物?；鸱ń舛竟に嚭唵?、效果良好，沒有處理浸液的問題。2濕法解毒。用硫酸將廢水的 PH 值調節(jié)到 2.0-3.0，再用化學還原劑，如二氧化硫、亞硫酸鈉、偏亞硫酸氫鹽、連二亞硫酸鹽或硫酸亞鐵，將六價鉻轉化成三價鉻，三價鉻接著又用氫氧化物通常用石灰沉淀法予以去除。濕法解毒效果尚可，但步驟多、排出水易對環(huán)境產生二次污染。 雖然有濕法和火法解毒，但由于成本等原因用后的鎂鉻殘磚產生的鉻公害，尚無良好的解決方法。解決水泥、陶瓷和冶金等工業(yè)的鉻公害問題，根本辦法是使用不含鉻的堿性耐火材料。隨著各國對環(huán)境問題的日益重視，特別是歐美發(fā)達國家已經立法禁止使用鎂鉻磚的示范作用，開發(fā)無鉻耐火材料成為研究熱點。 

4、RH 爐用無鉻耐火材料的開發(fā) 

無鉻耐火材料自上世紀 80 年代以來，一直處在研究開發(fā)和改進中。無鉻耐火材料開發(fā)主要是在研究鎂鋯質、鎂尖晶石質、鎂尖晶石鈦質和鎂尖晶石鋯質4種典型的材料。其中由于氧化鋯具有優(yōu)異的高溫性能和化學惰性，含鋯質的耐火材料成為研究的熱門。鎂鋯耐火材料目前國內研究很少，有些研究也主要是在研究鎂鋯澆注料，鎂鋯磚的研究和應用在玻璃窯爐，對 RH 爐用鎂鋯磚的研究尚在起步階段。在國外如日本可能有成功的研究而沒有進行報道。 含鋯鎂尖晶石磚是在尖晶石中添加 ZrO2特別是細粉后，磚的組織致密，高溫強度高，體積穩(wěn)定性好，使這種磚兼有耐蝕性、耐結構剝落性及物料附著性俗稱掛窯皮，但熱導率高使得窯體溫度升高，目前研究也處在改進研究中。 

鈦鋯剛玉質耐火材料采用 A1sub2O3-ZrO2-TiO2 和 A12O3-ZrO2-TiO2-SiO2 原料生產滑板或者在高鋁質或鋁碳質上下水口磚中配入一定數(shù)量的AZT或者AZTS可以進一步改變其性質，生產出具有較高強度和優(yōu)異抗侵蝕性能的水口，而且抗熱震性不下降，從而提高其使用壽命。AZT 原料是經過電熔法或燒結法制得，熔融AZT退火溫度的高低直接影響礦物組成，當在1400℃退火時，TiO2 幾乎都生成Al2O3TiO2，因而其熱膨脹系數(shù)非常低。燒結AZTS 比熔融AZT 的熱膨脹系數(shù)還低，成本也低。AZTS是由m-ZrO2、莫來石、Al2O3TiO2 和剛玉組成，具有比熔融AZT或AZS材料低得多的熱膨脹系數(shù)。A12TiO5 復合材料雖然具有接近于零的熱膨脹系數(shù)、低的導熱系數(shù)、高熔點、抗熱震性和抗熱沖擊性能好等特性，但同時該材料也存在著兩大致命弱點：一是晶體在各個晶軸方向上的差異很大，導致在冷卻時產生大量微裂紋，機械強度很低；二是在800～1300℃易分解成金紅石和剛玉相，失去了Al2TiO5的優(yōu)良性能，因而大大限制了這種材料的推廣應用。