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電爐內(nèi)襯的工作環(huán)境十分惡劣，對內(nèi)襯耐火材料是相當(dāng)大的考驗(yàn)。其中最為惡劣的主要是兩點(diǎn)，一是電爐內(nèi)溫度差異，二是爐渣成分的變化。
普通電爐作業(yè)是將熔融、氧化、還原三階段在電爐內(nèi)完成，其中UHP電爐作業(yè)是采用強(qiáng)制熔化大幅度提高熔化速度，合金化是在LF爐中進(jìn)行精煉后實(shí)現(xiàn)的。因此，UHP電爐的比功率水平一般在1t鋼600kvA以上，現(xiàn)代則達(dá)到lt鋼1000kvA。圖1給出了功率水平，電爐溫度和熔化時(shí)間的關(guān)系。
UHP電爐這樣高的功率水平使?fàn)t襯表面熱負(fù)荷高達(dá)1000kvA/m2，在熔化期爐襯又很少被屏蔽，加上最高輻射水平，是在電弧對面的砌體上形成了爐子熱點(diǎn)區(qū)。最小熱負(fù)荷是在相間，即“冷區(qū)”，熱點(diǎn)區(qū)和“冷區(qū)”熱負(fù)荷之差可達(dá)到60%。由此可見電爐內(nèi)溫度在空間上的不均勻，在這種條件下有些熱點(diǎn)區(qū)溫度有可能達(dá)到2000℃以上，這對鎂碳磚的抗渣能力是相當(dāng)不利的，爐渣由這些熱點(diǎn)突破，進(jìn)而侵蝕整個(gè)磚體。并且溫度的差異會(huì)導(dǎo)致磚體內(nèi)部的熱應(yīng)力變大，在爐渣的機(jī)械沖刷下，很容易剝落。
電爐煉鋼的另一個(gè)特點(diǎn)就是冶煉鋼種繁多。鋼種多帶來的便是爐渣的組成和性質(zhì)多變，致使?fàn)t壁MgO-C磚所承受的渣蝕作用品得非常復(fù)雜、鋼液—爐渣的強(qiáng)烈沸騰、攪拌加之電弧的熱沖擊，使?fàn)t襯較之轉(zhuǎn)爐承受著更加劇的沖蝕作用：于是，當(dāng)大型轉(zhuǎn)爐的MgO-C磚使用壽命達(dá)到數(shù)千爐，甚至上萬爐(采取濺渣護(hù)爐工藝)時(shí)，電爐壁壽命依舊不過300~500爐。冶煉同一鋼種的爐渣，初渣和終渣的組成會(huì)因冶煉參數(shù)的改變，出現(xiàn)較大差異;冶煉不同鋼種的初渣和終渣時(shí)，其組成的變異就更明顯了。與轉(zhuǎn)爐過程中渣的情況相似，變異最突出的首先是二元堿度。
傳統(tǒng)電爐煉鋼工藝包括全部熔化-精煉過程，一爐鋼歷時(shí)3~4小時(shí)，氧化期爐渣和還原渣的組成變化極大，對于爐襯耐火材料而言，要經(jīng)歷酸性到堿性渣的交替侵蝕作用。如1Cr18Ni19Ti鋼，初渣的C/S<1，而終渣>2。利用電子探針詳盡地研究過傳統(tǒng)煉鋼工藝不同冶煉周期熔池渣和噴濺渣的相組合和相的化學(xué)組成的變化。由于沒有測定出各相的百分含量無法估算爐渣的綜合組成，但從相的化學(xué)成分的改變中亦可觀察整個(gè)爐渣的組成變異。熔化期和氧化期為氧化渣;精煉期和合金期為還原渣，渣中各相中除含有一些特殊合金鋼的標(biāo)志元素外，其相組合規(guī)律都是正常的，但從其相的微區(qū)組成可以分析其析晶行為，如熔池渣中尖晶石的帶狀結(jié)構(gòu)和組成變化，就是熔煉周期中渣成分的變化所致;也反映出尖晶石成核和生長過程的陽離子相互置換：由高鉻型變?yōu)楦咪X型、這也正是返鉻和脫氧過程的表征。氧化期的尖晶石仍為高鉻型，而精煉-合金期則變?yōu)楦吆現(xiàn)eOn型。
鎂碳磚的侵蝕就是在各種組成爐渣的交替和循環(huán)作用下進(jìn)行的。每個(gè)爐役，每煉一爐鋼，甚至一爐鋼的不同冶煉階段，耐火磚鎂碳磚工作面的侵蝕行為都在變化。從爐渣堿度的變化到爐渣氧化性的變化，甚至在此過程中也會(huì)也爐渣流動(dòng)性的變化，這些變化對鎂碳磚的侵蝕都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。
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