目前爐外精煉用鋼包一般可以分為處理型鋼包和精煉型鋼包兩種.前者無(wú)溫度補償功能，在較短的精煉時(shí)間內主要用于鋼水的脫氣、脫硫、成型控制以及改變夾雜物形狀等；后者具有溫度補償功能，因而精煉溫度高、處理時(shí)間長(cháng)，主要用于高合金鋼和特殊鋼的精煉。

  隨著(zhù)爐外精煉和合金化工藝在煉鋼過(guò)程所占的比重越來(lái)越高，鋼包工作襯用耐火材料的重要性越發(fā)凸顯.鋼包工作襯用耐火材料對夾雜物的作用和影響因材料成分、結構等而有所區別，因此鋼包工作襯用耐火材料自身的物理化學(xué)性質(zhì)及其與鋼液和鋼渣的反應是鋼包襯耐火材料研究中最為關(guān)注的方向，同時(shí)上述兩個(gè)方面對于夾雜物的精確控制和鋼水品質(zhì)的提升也至關(guān)重要.隨著(zhù)現代工業(yè)對鋼材品質(zhì)要求的逐漸提升，鋼液精煉方式趨向于多樣化。

  為了滿(mǎn)足不同時(shí)期的精煉需求，鋼包工作襯用耐火材料的發(fā)展也經(jīng)歷了幾次重要的變化.下面，將從高鋁磚系、碳復合系、剛玉--尖晶石澆注料系和氧化鈣系4種典型耐火材料的各自特點(diǎn)、發(fā)展軌跡和研究現狀來(lái)進(jìn)行回顧和總結。

  高鋁磚系耐火材料 

  黏土磚(主要成分為鋁硅酸鹽)從20世紀60年代初到70年代末一直是我國鋼包工作襯用耐火材料的主要選擇，但其使用壽命低，消耗量大.同期，國外鋼包已開(kāi)始使用高鋁磚作為主要襯磚.自20世紀70年代末到90年代初，隨著(zhù)我國煉鋼工藝的改進(jìn)和冶煉技術(shù)一定程度的發(fā)展，高鋁磚逐漸被鋼廠(chǎng)所采用.高鋁磚的獲取主要是基于天然的鋁礬土，在當時(shí)使用條件不太苛刻的情況下(沒(méi)有精煉或者精煉處理時(shí)間很短)，高鋁磚襯的壽命也只在20~30次左右。

  為了提高普通高鋁磚工作襯的使用壽命，人們采用提高AI2O3含量或者添加鋯英石、紅柱石微粉等方法.其原理在于通過(guò)提高高鋁磚的耐火度及荷重軟化溫度，實(shí)現材料抗渣性能的提升.用這種高鋁磚作鋼包工作襯用耐火材料，使用壽命相較于普通高鋁磚有所增加.改進(jìn)后的高鋁磚與鋼水接觸后盡管會(huì )形成以剛玉、莫來(lái)石為主要礦物的高熔點(diǎn)反應層，但高溫下同樣含有較高的液相量.這些缺點(diǎn)導致高鋁磚在面對熱沖擊作用的服役過(guò)程中，很容易被鋼水和熔渣滲透，形成較厚的滲透層，容易掛渣和剝落，致使內襯損壞很不均勻.后續，研究者又相繼推出了化學(xué)結合高鋁磚、磷酸或者磷酸鹽結合的高鋁質(zhì)搗打料及高鋁澆注料等來(lái)提高材料的抗剝落性能，從而進(jìn)一步提高了高鋁質(zhì)鋼包內襯的使用壽命，但是這些處理方法常會(huì )對鋼液質(zhì)量造成不利影響，比如磷酸或者磷酸鹽會(huì )向鋼中引入。

  隨著(zhù)精煉溫度的升高和精煉時(shí)間的延長(cháng)，高鋁磚壽命低的問(wèn)題逐漸變得無(wú)法克服.此外，高鋁磚系耐火材料中的SiO2在服役過(guò)程中將不可避免地導致鋼水增[Si] ， 其典型反應如下：

3(SiO2) +4[Al]→2(AI2O 3) +3[Si] (1)

  同時(shí)， 高鋁磚系耐火材料也會(huì )與熔渣中的CaO發(fā)生相互作用， 其反應過(guò)程可用下列反應式表示：

  (CaO) +(SiO2) =(CaO?SiO2) (2)

  (CaO) +2(SiO2) +(AI2O3) =(CaO?AI 203·2SiO2) (3)

  2(CaO) +(SiO2) +(AI2O3) =(2CaO?AI203?Si) (4)

  反應產(chǎn)物硅灰石(CaO?SiO 2) 、鈣長(cháng)石(CaOAl2O3?2SiO 2) 和鈣鋁黃長(cháng)石(2CaO?AI2O3?SiO2) 的熔點(diǎn)分別為1540、1550和1590℃，均低于精煉溫度.因此，這些產(chǎn)物很容易受沖刷的影響而進(jìn)入鋼液中，成為相應的夾雜物。

  受制于使用壽命短和污染鋼水的限制，高鋁磚系耐火材料在鋼包工作襯領(lǐng)域逐漸被其他耐火材料取代。