矿热炉耐火材料的连接方式（钛渣电炉的耐火材料炉衬侵蚀）

钛渣电炉的炉体由炉壳、炉衬、出铁口和出渣口构成。炉壳由钢板焊接而成，底部平放在工字钢上。炉衬为耐火材料，炉衬结构自炉壳外向炉膛内一般分别为绝热层、缓冲层、保温层和工作层，目前钛渣熔炼电炉存在的最重要的问题之一就是炉衬耐火材料的侵蚀过快。传统的炉衬设计理念一般采用较厚且保温性好的耐火材料，但实际上由于钛渣熔体活泼的化学性质以致无论采用何种材质耐火材料都无法避免炉衬的侵蚀和损毁 ，因此即使采用较厚的炉衬效果也不明显 。由于工作层直接与高温钛渣熔池接触，其工作条件最为恶劣。目前，钛渣电炉工作层炉衬的材质主要为耐火度较高的镁质和碳质耐火材料。

钛渣是一种高熔点的炉渣。钛渣熔体具有强腐蚀性、高导电性和黏度变化剧烈的特点。钛渣 的主要成分是TiO，此外还含有相当数量的低价钛氧化物(Ti3O5、Ti2O3、TiO)和铁氧化物(FeO和Fe2O3)，因而具有极高的化学活性。钛渣电炉的炉内最高温度可达2073K，在这样高的温度下，它们几乎能与所有的金属和非金属材料发生化学反应。事实上，工业生产时作为工作层的炉衬无论采用哪一种耐火材料，都会被钛渣熔体所腐蚀，严重时甚至出现炉墙穿孔等生产事故。以常见的镁质或碳质耐火材料为炉衬时，熔炼钛渣时熔池内的熔液与炉衬耐火材料发生的主要化学反应和标准吉布斯自由能方程式见表1所示。

除了上述化学侵蚀作用，钛渣电炉炉衬侵蚀的原因还有如下几种 ：(1)炉膛内1673—2073K熔炼作业温度使耐火材料炉衬表面软化甚至发生熔融；(2)电炉加料、出渣出铁、钛渣熔体沸腾等原因造成的机械冲击、熔液冲刷等作用对耐火材料炉衬造成机械损坏；(3)钛渣电炉的电弧外吹、电磁搅拌对耐火材料的损害等等。以上种种原因造成了钛渣熔炼电炉耐火材料严重损坏，大大降低了炉衬的使用寿命，严重制约了钛渣的生产效率。