真空感应熔炼是重要的钢液熔炼及纯净化手段,源于它能创造优越的脱气(包括脱氢、脱氮及脱氧)环境—真空条件下避免来自空气的氧化与对钢液良好的电磁搅拌。然而,在真空感应熔炼钢液过程中,由于炉衬与钢液接触,以及炉衬在高温及真空下的热分解可能在一定程度上沾污钢液。选取两种典型的真空感应炉碱性炉衬—MgO质炉衬与CaO质炉衬,通过热力学研究得知,在一定温度与真空度及钢液氧含量下,两种炉衬都可能出现一定程度的热分解向钢液供氧,分解趋势随温度与真空度提高而上升,随钢液溶解氧含量降低而上升。在高温和真空下,CaO质炉衬的热稳定性和化学稳定性远比MgO质炉衬好。实际生产中,如果炉衬热分解向钢液供氧,势必会造成钢液中合金元素的烧损,尤其是在航空航天、精密仪器仪表制造、军工及核工业部门使用的某些具有特殊性能的高强度(抗拉强度σb≥1600MPa)合金或钢材,因它们通常需要具有较高的活泼合金元素(如Ti、V、Nb、Al、RE等)含量,且钢中溶解氧含量接近于零,炉衬热分解供氧将造成这些合金元素的大量烧损,其结果是钢液化学成分难以精确控制,并增加了氧化物夹杂含量,恶化了钢的加工和使用性能。为此,分别采用MgO炉衬与CaO炉衬,在真空感应炉中对钢液用碳进行深脱氧和炉衬供氧现象实验研究,发现:(1)在适当低的熔炼温度和真空度下,可以减轻甚至避免炉衬热分解向钢液供氧;(2)采用热稳定性优越的CaO炉衬,在较高的真空度下可达到钢液最终全氧含量低于5×10-4%的精炼效果。