RH爐最早只作為真空脫氣裝置，那時(shí)工作層一般采用高鋁磚與粘土磚砌筑，之后隨著技術(shù)的進(jìn)步和工作環(huán)境的改變，傳統(tǒng)的粘土磚與高鋁磚已無法滿足使用要求。經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)和探索，開始逐步將普通燒成鎂鉻磚應(yīng)用在RH爐上，爐襯壽命提高數(shù)倍，后來又開發(fā)了直接結(jié)合鎂鉻磚、半再結(jié)合鎂鉻磚以及再結(jié)合鎂鉻磚，它們應(yīng)用在了RH爐的不同部位，使用效果良好?，F(xiàn)在，一些具有新功能的RH爐需要吹氣和噴粉，耐火材料的使用環(huán)境更苛刻，損毀嚴(yán)重，需要選用高性能耐火材料。

目前由于RH爐的浸漬管、環(huán)流管和下部槽內(nèi)襯部位使用條件非常苛刻，大部分采用w(Cr2O3)≥20%的電熔再結(jié)合鎂鉻磚砌筑;上部槽與中部槽和熔渣直接接觸的機(jī)會較少，但是也會受到熔渣和鋼水的以及外加的合金的粘附侵蝕，其使用壽命一般要求為下部槽的3倍以上，因此經(jīng)常使用半再結(jié)合鎂鉻磚砌筑使其w(Cr2O3)在16~20%之間;熱彎管是RH爐的廢氣煙道，使用環(huán)境較好，要求其使用壽命為下部槽的6倍，目前仍使用直接結(jié)合鎂鉻磚。

RH爐爐體從上往下一般分為熱彎管、上部槽(含合金溜槽)、中部槽(有些RH爐不含)、下部槽環(huán)流管(上升和下降環(huán)流管)和浸漬管(上升和下降浸漬管)，上部槽和頂部內(nèi)襯耐火材料，不會直接接觸鋼水和熔渣，使用壽命較長。中部槽在運(yùn)行過程中直接接觸部分鋼水與熔渣，且RH爐從料斗加入輔料時(shí)會對其產(chǎn)生巨大的機(jī)械應(yīng)力和沖刷，這都會直接影響內(nèi)襯材料的高溫剝落，甚至損毀。下部槽和升降管(浸漬管)，其內(nèi)襯材料由于會受到鋼水與高溫氣流帶來的機(jī)械應(yīng)力與沖刷而產(chǎn)生熱剝落。此時(shí)外壁不僅受到溫度變化帶來的急冷急熱影響還要受到熔渣的侵蝕，可見下部槽和升降管(浸漬管)是整個(gè)RH爐的高損毀區(qū)，決定了RH爐的使用壽命。在下部槽和升降管(浸漬管)所使用的耐火材料中，由于受到熔渣的侵蝕與滲入，在磚內(nèi)形成了變質(zhì)層，然后在變質(zhì)層與未變質(zhì)層之間產(chǎn)生了平行于工作面方向的龜裂，由此引起的剝落可以使RH爐提前損毀。同時(shí)熔渣滲入侵蝕破壞內(nèi)襯顆粒間的結(jié)合，致使耐火材料結(jié)構(gòu)疏松顆粒易于流失而遭損毀，該關(guān)鍵部位應(yīng)選用抗熔渣侵蝕和滲透性好、結(jié)構(gòu)致密、抗熱震性良好的高性能耐火材料。

RH精煉爐的正常工作溫度一般在1560~1650℃之間(最高達(dá)到1700℃)，真空度最高可達(dá)10Pa,每爐抽真空的時(shí)間應(yīng)該小于40min。目前寶鋼300t的RH精煉爐的鋼液循環(huán)流量應(yīng)經(jīng)提高到了230-240t/min，這意味著對耐火材料提出更高的使用要求。特別是高級特種鋼的產(chǎn)量不斷增加，環(huán)流量將會進(jìn)一步增大，通過大量吹入氣體的方法，以進(jìn)行超低碳鋼快速生產(chǎn)。環(huán)流量越大，耐火材料內(nèi)襯磨損將會越嚴(yán)重;冷風(fēng)吹入量的提高則造成了熱剝落;大量的鋼包熔渣吸入又加劇了侵蝕和剝落，這些因素都會造成耐火材料提前損毀。

RH精煉爐因中下部槽、環(huán)流管和浸漬管與高速鋼水、高溫氣流、所加入的合金以及熔渣直接接觸，使用環(huán)境最為惡劣，所以使用時(shí)間也最短，其損毀機(jī)理見表1。

RH爐由于其精煉條件苛刻，RH爐浸漬管用方鎂石-尖晶石質(zhì)耐火材料主要損毀形式有如下幾種：

(1)由于各種條件下急冷急熱產(chǎn)生熱震性破壞;

(2)由于氣氛、溫度變化，不同價(jià)態(tài)氧化物交替循環(huán)變化，并產(chǎn)生體積效應(yīng)，造成破壞;

(3)爐渣侵蝕結(jié)構(gòu)剝落，由于爐渣滲透并與磚發(fā)生反應(yīng)，形成變質(zhì)層，與原磚層之間產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剝落。爐渣侵蝕不斷加深，材料的剝落也越來越嚴(yán)重，加速材料的損毀;

(4)鋼水的機(jī)械沖刷作用，特別是在近年來RH爐環(huán)流量加大、吹入大量氣體的條件下，耐火材料內(nèi)襯的沖刷磨損加速;

(5)具備吹氧功能的RH脫氣處理技術(shù)，浸漬管最上部的方鎂石-尖晶石磚，因鋼水與氧發(fā)生反應(yīng)，生成低共熔物附著于磚上，在高溫條件下發(fā)生蝕損;

(6)高溫真空下磚的揮發(fā)。方鎂石-尖晶石磚中主要化合物MgO和Al2O3高溫真空下?lián)]發(fā)，揮發(fā)速率隨著溫度和真空度的提高而增大。從而引起磚的重量減小，氣孔率變大，與非真空條件相比，爐渣滲入磚體內(nèi)部的深度和數(shù)量變大，也是加速磚損毀的原因。

方鎂石-尖晶石磚抗熱震性優(yōu)良，受氣氛影響小，但易被熔渣滲透和侵蝕。熔渣對耐火材料的破壞是多方面的，主要包括滲透、反應(yīng)和熔體沖刷等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程。耐火材料的熔渣損毀又分為熔渣的滲透損毀和侵蝕損毀。但是這兩種損毀，都是一個(gè)化學(xué)平衡過程，這種平衡只能是宏觀上的，如界面上局部的平衡，在微觀結(jié)構(gòu)上很難達(dá)到平衡。耐火材料都有氣孔，熔渣首先會沿著氣孔向耐火材料內(nèi)部滲透，引起材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，滲透逐步加劇，在受到熱沖擊時(shí)引起耐火材料的破壞，這是造成耐火材料損毀的主要原因。

在RH真空脫氣裝置中浸漬管和熔渣成分的接觸時(shí)間極短，但由于熔渣堿度較高，方鎂石-尖晶石磚基質(zhì)中的Al2O3容易和熔渣中的CaO反應(yīng)形成低熔點(diǎn)物相(12CaO·7Al2O3等)，也會加快熔損。當(dāng)方鎂石-尖晶石材料受到熔渣侵蝕后，高溫性能明顯下降。其原因是CaO在方鎂石晶體的不同部位的分布是不相等的，當(dāng)Al2O3擴(kuò)散到方鎂石晶體晶界范圍時(shí)，會與CaO濃度較高的地方反應(yīng)生成較多CA相(12CaO·7Al2O3)和某些共晶體，當(dāng)它們富集到方鎂石表面時(shí)，會在1360℃以上對方鎂石-尖晶石磚的高溫強(qiáng)度和熱震性產(chǎn)生明顯的副作用。同時(shí)在方鎂石-尖晶石磚，鎂砂顆粒和基質(zhì)之間會出現(xiàn)Al2O3濃度差從而使Al2O3擴(kuò)散至方鎂石晶界交界處，并在1200℃以上時(shí)與這里的CaO形成具有共晶體的CA相(主要為12CaO·7Al2O3)。這些低熔點(diǎn)物質(zhì)富集到方鎂石晶體表面時(shí)，會在1360℃以上的溫度下產(chǎn)生液相，從而降低方鎂石-尖晶石磚高溫使用性能。

鎂鉻磚應(yīng)用于各種工作環(huán)境苛刻爐襯的重要耐火材料，有人稱之為“萬能磚”。由于其具有良好的抗渣侵蝕性能和熱震穩(wěn)定性，鎂鉻磚一直作為RH爐最重要的內(nèi)襯材料。但近年來隨著人們環(huán)保意識的提高，鉻污染問題也受到重視。鎂鉻磚在生產(chǎn)和使用以及廢棄時(shí)都會產(chǎn)生Cr6+，Cr6+是一種致癌物，對生物體有害，且Cr6+為水溶性，特別容易污染水源。

理論上，可選用火法解毒與濕法解毒方法。

(1)火法解毒。利用一些含碳材料的燃燒產(chǎn)生強(qiáng)還原性氣氛，將六價(jià)鉻還原成低價(jià)物。

(2)濕法解毒。酸性廢水以及各種還原劑，如各種含硫還原劑，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻。火法解毒效率低成本高，濕法解雖然低成本效率良好，但會造成水體二次污染，不能根本解決問題。

解決高溫行業(yè)的鉻公害問題，目前只能是不使用含鉻耐火材料。歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)立法禁止使用含鉻耐火材料，隨著環(huán)保要求的不斷提高，無鉻化耐火材料成為趨勢，各國也不斷研究探索。當(dāng)前我國無鉻化耐材已經(jīng)在水泥窯上得到了應(yīng)用。在這一背景下，RH爐耐火材料生產(chǎn)廠家也不得不放棄使用含鉻耐火材料，開發(fā)鎂鉻制品的替代品，以適應(yīng)這種RH爐襯材料無鉻化的趨勢。近些年來，我國業(yè)內(nèi)也開展了無鉻化耐材在RH爐上的應(yīng)用研究。

RH爐用無鉻耐火材料的開發(fā)主要集中在鎂鋁尖晶石質(zhì)、鎂鋯質(zhì)、鎂鈣質(zhì)和鎂碳質(zhì)4種典型材料。其中鎂鋁尖晶石質(zhì)和鎂鋯質(zhì)耐火材料使用效果比較優(yōu)異，目前已廣泛應(yīng)用于RH爐真空室中部槽等部位。但由于RH爐真空室下部槽和浸漬管的使用條件比較苛刻，實(shí)現(xiàn)無鉻化難度大，導(dǎo)致其研究進(jìn)度和推廣比較緩慢。