传统中频炉炉衬材料有三种，一种为酸性炉衬，由石英砂干式捣打成型，黏结剂为硼砂或硼酸；另一种为镁砂干式捣打成型，黏结剂一样也是硼砂或硼酸。最后一种为中性炉衬，由高铝矾土熟料捣打成型。近几年随着技术的发展，各种新材料的出现，中频炉炉衬材料中也出现了许多新的炉衬材料。 酸性炉衬主要是石英砂，它价格低廉，分布广泛，绝缘性好，施工要求低，应用时缺陷少，生产比较稳定，但石英砂耐火度低，对铸造大型中频炉就不能满足要求了。并且在升温过程中存在二次相变化，尺寸稳定性差，化学稳定性也不理想，容易和炉渣反应而造成侵蚀。为了避免这些缺点可采用电熔石英，它含量高，二氧化硅含量大于99％，耐火度明显提高，接近熔点，并且升温时不存在二次相变，不存在升温尺寸变化，热震稳定性也大为提高。 采用电熔刚玉作为中频炉炉衬，由于白刚玉熔点高达2050℃，硬度高达八级，耐磨、耐高温，化学稳定性也比石英好。适用于高温铸钢或大型炉炉衬。特点是同样有相变及热膨胀系数大的缺点，在实践中加入尖晶石微粉可明显提高抗侵蚀性及尺寸稳定性。 传统碱性炉衬采用镁砂干式捣打成型，优点是耐火度高，接近2800℃，缺点是膨胀系数大，易开裂，镁砂炉衬耐侵蚀，寿命长，价格低，应用十分广泛，使用时加入白刚玉微粉或尖晶石微粉明显提高使用寿命。 尖晶石炉衬是一种新型的炉衬材料，它采用氧化铝和氧化镁成型，高温烧成或电熔预合成尖晶石，再按要求生产各种颗粒规格，用作中频炉衬，结合剂仍采用硼砂或硼酸，它并具白刚玉炉衬、镁砂炉衬的优点，而避免了其缺点，是大型中频炉衬及高温炉衬的发展方向。许多进口炉衬材料属这一类型。 ①在传统炉衬材料中加入超微粉(大多在几个微米)，可提高炉衬材料的耐侵蚀性、热震稳定性，如硅微粉、氧化铝微粉、白刚玉微粉、尖晶石微粉等。 ②干法成型。传统炉衬均采用干粉干式捣打成型，缺点是易层析，造成空洞等缺陷。半干法中加入2％～3％水拌料，减少层析，整体性好，也不会造成太大危害，只需低温烘炉时间略长一点。 ③半干法成型加入纯铝酸钙水泥，用纯酸性或中性炉衬；而在碱性炉衬中加入氧化镁、六偏磷酸钠等。 (1)高耐火度钢铁熔炼温度在1500～1700℃，炉衬材料必须能长时间承受高温作用而不熔损。 (2)线膨胀和体膨胀系数小在烧结过程中炉衬材料会产生热胀冷缩，过多的膨胀或收缩会引起烧结层产生裂纹。加入硼酸会降低石英电炉的体积变化率和线收缩率，减少产生裂纹的机率。 (3)好的急冷急热性在使用过程中炉衬被周期地加热和冷却，伴随着的热胀冷缩会使电炉内产生应力以致开裂。炉衬材料良好的耐急冷急热性是避免材料产生裂纹的重要特性。影响炉衬急冷急热性好坏的因素有砂粒配比、打结致密度、耐火材料的膨胀系数。所以适当增加中颗粒和大颗粒耐火材料，增加打结致密度，选用膨胀系数小的材料会获得耐急冷急热性好的炉衬。 (5)绝缘性好电炉内的金属和感应器之间有几十到几百伏电位差，炉衬材料必须有足够的绝缘性以免击穿。Fe2O3和Fe3O4等铁磁性物质能显著降低绝缘性，必须仔细精选，提高炉衬材料的纯度。 1)碱性电炉，用CaO、MgO、ZrO2、BeO、ThO2等制作，其中应用最普遍的是MgO，其它耐火材料价格高很少使用； 3)中性电炉，用石墨；Al2O3·MgO；Al2O3·ZrO2·SiO2制造，多用于冶炼高合金材料。 炉衬打结用的砂粒大致上有三个等级，粗砂粒(2～6)mm，熔点高，约占20％～25％。在炉衬中起骨架作用。粗砂粒比例过高会降低电炉的绕结性能和强度，适当提高粗砂粒比例有利于提高炉衬的耐急冷热性，减少产生裂纹的可能性。 中砂粒(0.5～2.O)mm约占25％～30％，中砂粒的作用是填充粗砂间隙，增加堆积密度，改善烧结性能，提高强度。 细砂粒小于0.5mm约占40％～50％，它填充粗、中砂粒之间的空隙。其熔点稍低，烧结时首先被硼酸熔化并将粗、中砂粒粘结起来，故能改善烧结性，提高致密度。 正常情况下MgO砂的烧结温度1750℃，石英砂烧结温度1450℃，如果不加任何东西要把这些耐火材料烧结好是很困难的，为了改善高温耐火砂粒的烧结性必须添加助熔剂硼酸(H3BO3)，脱水后变为B203，(1000～1300)℃时B203和砂料中的CaO、MgO、Si02等形成低熔点化合物：MgO·B2O3 1142℃，2MgO·B2O3 1342℃，3MgO·B2O3 1366℃，SiO2·B2O3 1200℃，CaO·B2O3 970℃。这些低熔点化合物把松散的砂粒粘结起来成为结构致密的烧结层，并获得足够的强度。 硼酸加入量依炉衬材料而定，炼钢用碱性电炉加(0.8％～1.5％)H3BO3，非真空炉取(1.2％～1.5％)H3BO3，真空炉用(0.8％～1.2％)H3BO3；酸性电炉用(1.5％～2.0％)H3BO3加入炼钢炉衬，熔炼铸铁的酸性电炉取0％～2.5％。注意控制硼酸加入量，因为每1％H3BO3使石英砂熔化温度下降15～20℃，这种作用会损坏电炉的使用寿命。 烧结后的炉衬并不是均匀的整体，由于炉衬内层温度最高外层温度最低，由里向外形成一个温度梯度，最里层为完全烧结层、中间为半烧结层、最外层为松散层。这种结构对改善急冷急热性、减少热量损失十分有利。 为了使散装砂粒变成一定致密度的炉衬，必须进行认真的捣打。小炉子可用工具进行人工打结，大炉子则用振动筑炉机打结。筑炉机利用空气马达产生每秒1.3×10t次的振动，产生3-5kg／cm2振动力。 特大型炉子不用打结法成型，而用特制的耐火砖砌筑成电炉，耐火材料多属碱性耐火砖。
