Druga vrsta vatrostalnog materijala koji se koristi u AOD pećima su MgO-CaO vatrostalni materijali. Tehničke prednosti MgO-CaO vatrostalnih materijala koji se koriste u AOD oblogama peći u odnosu na MgO-Cr2O3 vatrostalne materijale su:
(1) Ovaj materijal ne sadrži krom, tako da neće povećati inkluzije kroma u rastaljenom čeliku. Vrlo je važno kontrolirati sadržaj kroma ne samo u rastaljenom čeliku bez kroma, već iu rastaljenom čeliku koji sadrži krom;
(2) Vatrostalni materijali MgO-CaO kemijski su kompatibilni s visokokvalitetnom desulfuriziranom vapnenom troskom;
(3) MgO-CaO vatrostalni materijali imaju snažnu otpornost na redoks reakcije, čak iu AOD pećima i na visokim temperaturama;
(4) MgO-CaO vatrostalni materijali pokazuju očita svojstva puzanja na temperaturama nižim od 1260<. This indicates that this type of material has a strong resistance to spalling on the hot surface, so it can become a dense brick with the greatest corrosion resistance when used;
(5) Sirovine koje se koriste za MgO-CaO vatrostalne materijale lako je nabaviti i mogu se nabaviti lokalno;
(6) MgO-CaO vatrostalni materijali sadrže visoko reaktivni f-CaO, koji može popraviti pukotine ove vrste materijala i formirati vrlo gustu i nepropusnu radnu površinu, tako da ima visoku otpornost na koroziju.
Analizom rezultata laboratorijskih ispitivanja otpornosti na trosku i rezultata istraživanja mikrostrukture magnezijsko-kalcijevih opeka korištenih u AOD pećima, zaključuje se da otpornost na eroziju magnezijsko-kalcijevih vatrostalnih materijala prema AOD troski raste sa smanjenjem CaO/ omjer MgO u materijalu, dok se otpornost na pucanje povećava s povećanjem omjera CaO/MgO u materijalu; međutim, materijal s krajnjim elementom CaO/MgO=0 (magnezitna opeka) nije prikladan za radne uvjete AOD peći, dok materijal s krajnjim elementom CaO/MgO→∞ (CaO opeka) ima veću izdržljivost kada se koristi u AOD pećima. Posljednjih godina, kako bi se produžio vijek trajanja obloge peći i smanjila potrošnja vatrostalnih materijala, provedena su mnoga ispitivanja s dolomitnim opekama i postignuti su dobri rezultati, s vijekom trajanja koji je dostigao ili premašio životni vijek magnezijevih krom opeka .
Prednosti izvedbe magnezijsko-kalcijevih vatrostalnih materijala
1. Otpor troske
Magnezitno-kalcijeve opekeimaju veliki gubitak otapanjem u početnoj troski i malu eroziju u kasnijoj troski. U isto vrijeme, troska koja ulazi u opeku reagira s CaO iz opeke i stvara visoko vatrostalni dikalcijev silikat, koji povećava viskoznost troske i kut vlaženja, čime se ograničava prodiranje troske u duboki dio opeke i sprječavanje stvaranja debelog metamorfnog sloja. Osim toga, tijekom uporabe magnezijsko-kalcijevih vatrostalnih materijala, uslijed rekristalizacije faze kalcijevog oksida, na vrućoj površini opeke nastaje vrlo gusti nemetamorfizirani dolomitni sloj, koji može potpuno spriječiti prodor troske.
2. Visokotemperaturna čvrstoća
Prisilno miješanje se obično koristi za rafiniranje izvan peći, a struganje vatrostalnih materijala čeličnom troskom je vrlo ozbiljno, tako da vatrostalni materijali moraju imati dobru otpornost na trošenje pri visokim temperaturama. Otpornost na trošenje vatrostalnih materijala može se usporediti prema njihovoj čvrstoći na visoke temperature. Općenito se vjeruje da visokotemperaturna čvrstoća magnezijsko-kalcijevih opeka nije tako dobra kao kod kromiranih vatrostalnih materijala od magnezija. Međutim, Sjedinjene Države proizvele su magnezijsko-kalcijevu opeku visoke gustoće, čija je čvrstoća na visokim temperaturama otprilike jednaka onoj izravno spojenih magnezijsko-kromiranih opeka.
3. Otpornost na toplinski udar
Peći za rafiniranje izvan peći obično rade s prekidima, s drastičnim promjenama temperature, a vatrostalni materijali često su oštećeni toplinskim udarom. Budući da magnezijev kalcijev vatrostalni materijal sadrži puno slobodnog CaO, oni imaju veću plastičnost na visokim temperaturama, što može ublažiti toplinski stres uzrokovan temperaturnim fluktuacijama. Osim toga, neće proizvesti debeli metamorfni sloj kada se koriste, a njihova otpornost na toplinske udare bolja je nego kod magnezijevih kromiranih opeka.
4. Stabilnost pod visokotemperaturnim vakuumom
Rafiniranje izvan peći uglavnom se provodi pod visokotemperaturnim vakuumom, pa se mora voditi računa o stabilnosti vatrostalnih materijala. Rezultati pokazuju da su magnezijsko-kalcijeve opeke visoke čistoće vrlo stabilne pod visokotemperaturnim vakuumom, a stopa gubitka težine je vrlo mala; magnezij-krom vatrostalni materijali imaju veliku stopu gubitka težine, značajno povećanu poroznost i nestabilni su pod visokotemperaturnim vakuumom.
