热风炉用耐火材料，要达到这些性能！

　　热风炉用耐火材料的选择主要是由热风温度决定的，当热风温度低于900℃时，一般选用粘土砖砌筑，有的使用寿命可达20年左右；当风温高于900℃时，高温部位的炉料和格子砖则采用高铝砖、莫来石砖、硅线石砖和硅砖等。但各国在选择耐火材料时也不尽相同。

　　日本大型高炉热风炉主要采用考伯斯式，最近新日铁式热风炉建造较多；德国则用考伯斯式或马琴式热风炉；西欧其他国家多采用地得式热风炉；美国除建造一些外燃式热风炉外，十分重视对内燃式热风炉的改造，既可获得较高的风温，又能延长使用寿命。

　　近年来，各国新建或改建的高炉热风炉主要是采用外燃式的，送风温度为1200~1350℃，拱顶温度一般为1500~1550℃，甚至接近1600℃。因此，炉衬高温部位和格子砖上层，普遍采用硅砖砌筑，使用效果较好。

　　我国高炉热风炉一般为内燃式的，其衬体和格子砖普遍采用高铝砖和粘土砖砌筑；外燃式热风炉的高温部位一般用硅砖砌筑，中、低温部位则依次用高铝砖和粘土砖。

　　综上所述，高炉热风炉采用的耐火材料，各国大同小异。但有一个共同点，即在选择高炉热风炉用耐火材料时，必须注意：（1）耐火材料的体积稳定性；（2）耐火材料的抗高温荷重蠕变性能；（3）热风炉的换热效率。

　　（1）耐火材料的体积稳定性。由于热风炉的温度发生周期性的频繁变化，因而耐火材料应具有良好的体积稳定性和均匀的热膨胀，以保证大型耐火砖砌体结构的整体稳定性。表1-2-27列出了各种材质的热风炉格子砖在不同温度下加热2h后的体积变化。耐火砖的体积稳定性是影响耐火材料砌筑体的稳定可靠性的重要性能，硅砖和红柱石砖显示出良好的体积稳定性。

　　（2）耐火材料的抗高温荷重蠕变性能。热风炉的使用期限很长，一般要求达到10-20年之久，耐火材料承受自重产生的荷重很大，因而要求使用高温荷重下抗蠕变性能优良的耐火材料。

　　硅砖具有最优越的抗高温蠕变性能，高温蠕变率极小；其次是高铝砖，包括用高铝矾土熟料和硅线石类矿物为原料制造的高铝砖，它们的抗高温蠕变性能也很好，且其组成愈接近莫来石的组成，砖的抗蠕变性能越好。

　　应当指出，西欧同美国一样，在热风炉蓄热室上部试用了MgO含量为95-96%的高热容量的方镁石砖，在中、下部则一般用廉价的半硅砖。半硅砖的高温蠕变性和体积稳定性均比粘土砖好，而抗热震性又比硅砖好。另外，在蓄热室上部和温度变化较大的部位，也有采用莫来石砖砌筑的。莫来石砖的荷重软化温度和高温蠕变性能与硅砖相似，而且低温时体积稳定性好，开停炉时较方便；单位体积内蓄热能力大。如设粘土砖的蓄热能力为1，硅线石砖则为1.14，硅砖仅为0.85，而莫来石砖则为1.2。但是，制造莫来石砖消耗能源较大，成本比硅砖高得多。

　　（3）热风炉的换热效率。在操作条件相同的情况下，热风炉的换热效率主要取决于耐火材料的蓄热能力，热导率和耐火砖的形状。

　　耐火材料的导热性能影响格子砖在加热和放热过程中的热量储存和释放的速度。格子砖为高导材质时，加热时热量可迅速传入砖的内部储存起来，冷却时则可迅速向外释放内部储存的热量。

　　因此，采用高导热耐火材料有利于提高热风炉的热效率。在SiO2-Al2O3系耐火材料中，耐火材料的热导率随着Al2O3含量的增加而提高。影响耐火材料的热导率的主要因素还有体积密度和气孔率，耐火材料的体积密度越高，气孔率越低，耐火材料的热导率也就越大。因此，热风炉格子砖应为高密度低气孔率的材质。

　　其中每一类又可分为标准型和高效型两种。表中列出了各种格子砖的一些几何参数。高效型格子砖具有较大的加热面积，所以热效率较高。但由于它们的砖壁较薄，可能发生变形，同时由于烟道较小，压力损失较大，容易造成堵塞。因此，高效型格子砖应采用优质耐火材料制造，同时对高炉煤气应采取相应净化措施。