炼钢一般采用大型高功率或超高功率电炉,偏心炉底出钢,直流或高阻抗供电,同时进行强化冶炼。因此对耐火材料提出了更高的要求,也推动了耐火材料的发展。该类电炉一般采用水冷的炉壁和炉盖,炉盖三角区则用高纯刚玉质耐火浇注料,炉底和卢坡即熔炼池则用干式振动料和捣打料,损毁时也用该类料进行修补。
在铸造和有色工业用的工频感应电炉熔沟等部位,可采用镁铝质干式振动料造衬,也取得了良好使用效果。干式振动料和捣打料是近几年开发的不定型耐火材料的新品种,是在耐火材料基本理论的指导下研发的。其关键技术是在高温下自反应、自烧结的产物,必须是高温相物质,同时颗粒级配和结合剂也十分重要。该料开始是随电炉的引进带来的,不久便已国产化。干式振捣料是不加任何液体的干式耐火混合料、经振捣或得致密施工体且无需养护和烘烤即能直接使用的材料,称为干式振捣料。其工艺原理是:掺加各种复合烧结剂,保证在各种温度下物料间的化学反应而获得高温相产物和陶瓷结合。精心配制物料的颗粒级配,保证在较小振动力的作用下,颗粒能迅速移动,填充各种空隙而各级料无剩余和不足,从而获得较高的堆积密度。
干式振捣料按照材料品种和使用部位,进行分类。按照材料品种分为硅质、刚玉质、鎂质、镁钙质、镁铝质、镁铝尖晶石质和AL2O3-SiC-C质等干式振捣料:按照使用部位分为电炉底干式振捣料、工频炉熔沟干式振捣料和中间包工作衬干式振捣料等。
感应电炉熔化铸铁和有色金属时,炉衬常用硅石或熔融石英质干式捣打料,烧结剂用硼酐,用量小于2%。虽然硼酐B2O3的熔点为450℃,与SiO2低共熔点温度即为372℃,不宜作其烧结剂。但石英玻璃为网络结构且粘度很大,而B2O3也是网络结构形成物,溶合在一起形成更高的粘滞层。故在中低温下能起烧结作用,在中高温下形成粘滞层,也能提高硅质干式振捣料的使用效果。
刚玉质干式捣打料也是用硼酐做烧结剂,因为AL2O3和B2O3能形成不一致熔融化合物2AL2O3·B2O3与一直熔融化合物9AL2O3·2B2O3,前者在1035℃发生熔融分解,后者的熔点为1968℃,低共熔点温度高达1920℃,既有良好的耐火性能。其用量一般为8%以下,具体用量应根据试验确定:另外AL2O3-SiC-C质干式振捣料也是采用B2O3作烧结剂,对其性能无大的影响。镁铝尖晶石质干式振捣料,一般采用铝酸该材料做烧结剂,效果较好。