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钢水接触到的工作面和长远层存在一定的温度差，致使透气砖的狭缝结构在该温度梯度下形成热应力而使砖体狭缝的结构宽度有所增加，冶炼过程中的钢水会流入狭缝结构中进而致使气体流通量减小，到后期导致透气砖狭缝完全堵塞。当透气砖的狭缝数量和长度一定时，通过对透气砖的位置进行合理的设计，能够使冶炼过程中的钢水*快速的搅拌，进而提高钢水成分、温度的均匀性。

钢包砖是为了满足冶炼高品质、超低碳钢品种而开发的高技术含量的钢包衬体材料。采用高纯结合体系，和超细、超微粉凝聚结合技术，具有杂质含量低，耐火度高，抗渣性能优异及热震稳定性好的特性，大幅度地提高了钢包使用寿命，是优良钢冶炼的理想钢包衬体材料。

刚玉-尖晶石体系透气座砖是应用广泛的材质，主要原料以板状刚玉、α-Al2O3微粉、尖晶石为主，纯铝酸钙水泥结合。其优点是由于尖晶石抵抗酸和碱的能力比较强，并且是高熔点化合物，具有良好的性能。铝镁尖晶石抵抗碱性熔渣的能力强，对铁氧化物的作用也较稳定，在高温下与磁铁矿接触时会发生反应而形成固溶体，透气座砖高温耐侵蚀性得以提高;同时，固溶MgO或Al2O3的尖晶石由于矿物之间膨胀系数的差异，其抗热震性更好。缺点是MgO与Al2O3按理论组成形成尖晶石时，产生约8%的体积膨胀，因而烧成时较难致密化，透气座砖体积变化难以控制。

为了提高材料的抗渣性能与抗钢液渗透能力，刚玉尖晶石透气砖中通常会加入Cr2O3或加入部分铬钢玉。Cr2O3和a-Al2O3具有相同的晶型结构，Cr2O3不仅改善了材料的抗渣性，更增大了材料与钢液的润湿角，对透气砖因钢液渗透而堵塞气孔具有明显改善。利用Cr2O3细粉和Al2O3在高温下形成的铝铬固溶体和独立存在的含铬玻璃相，与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有一定的粘度，进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀；同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁，在透气砖工作层形成致密的尖晶石，使透气砖的抗渣性有所提高。但在材料中添加Cr2O3，高温烧成或使用之后，Cr3 被氧化成Cr6 ，Cr6 有毒性，会污染环境。因此，为了节能环保，应尽量避免使用Cr2O3，并通过更换原材料，使不添加Cr2O3后的高温性能达到添加Cr2O3时的水平。

刚玉-氧化铬体系透气座砖是在刚玉-尖晶石体系基础上，为了提高透气座砖高温耐剥落性而产生的。主要原料以板状刚玉、a-Al2O3微粉、工业氧化铬、尖晶石为主，纯铝酸钙水泥结合。其优点是在尖晶石提高座砖性能的基础上，通过Al2O3-Cr2O3形成的固溶体对氧化铁炉渣的侵蚀抵抗性显著增加，加入少Cr2O3能抑制氧化铝晶体过分增长，从而减小了晶体内部应力，提高透气座砖的抗热震性、抗冲刷性及耐侵蚀性。缺点是Cr2O3加入过多，刚玉晶粒成长速度受到严重影响，从而降低材料的物理性能;另外，Cr2O3对环境污染严重，违背了国家可持续发展的要求。

透气砖主要的损毁方式是热震损毁。随着出钢温度的不断提高，透气砖的工作面在工作和间歇之间存在较大的温差，要求材料具有很 高的抗热震性能。在浇注料中引入尖晶石相，透气砖的抗热震性能会有所提高。透气砖中加入的氧化物或非氧化物在高温下与骨料形成固溶相，增加了该砖的高温强度，提高该砖的渗透性，抵抗了钢包中熔渣对透气砖的侵蚀。透气砖经过高温热处理后，其使用性能*改善，满足其使用要求。

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