國內(nèi)的豎爐球團(tuán)生產(chǎn)已有30多年的歷史，爐型已較成熟，其耐火磚內(nèi)襯主要包括三個(gè)部分：爐體、燃燒室、導(dǎo)風(fēng)墻。早期的豎爐耐火磚內(nèi)襯主要為粘土磚，耐火磚內(nèi)襯壽命只有4-5年；近十年來新建的豎爐多采用高鋁磚，耐火磚內(nèi)襯壽命可達(dá)7-8年；另外，也有的豎爐在不同部位分別采用粘土磚或高鋁磚其壽命一般能達(dá)6-7年。

對(duì)于那些生球質(zhì)量好、爐型先進(jìn)合理，且外部供熱供風(fēng)正常的豎爐而言，烘床上的烘干速度快、粉末少，爐內(nèi)透氣性好，生產(chǎn)熱效率高，生產(chǎn)出來的球團(tuán)礦強(qiáng)度好、粉末少，耐火磚內(nèi)襯的使用周期相對(duì)較長，生產(chǎn)成本較低。

對(duì)同一座豎爐來說，褲襯的上部、下部，及燃燒室耐火磚內(nèi)襯的損毀較慢，而焙燒帶耐火磚內(nèi)襯的使用壽命決定了豎爐的壽命。另外，導(dǎo)風(fēng)墻使用壽命也較短，最長的為2年，短的僅半年左右。在一代爐齡內(nèi)，可能更換幾次導(dǎo)風(fēng)墻。盡管豎爐耐火磚內(nèi)襯的壽命不受導(dǎo)風(fēng)墻的使用壽命的制約，但每次更換導(dǎo)風(fēng)墻，需將耐火磚內(nèi)襯由1000℃的高溫降至100℃左右，其溫差變化還是會(huì)對(duì)爐體耐火磚內(nèi)襯壽命帶來很大的影響。

3、豎爐各部位耐火磚內(nèi)襯的損毀與選擇

3.1爐體各帶耐火磚內(nèi)襯

3.1.1預(yù)熱帶耐火磚內(nèi)襯

    豎爐的預(yù)熱帶上部溫度較低，該部位耐火磚內(nèi)襯受化學(xué)侵蝕作用較輕，中下部溫度上升到800℃以上，耐火磚內(nèi)襯的化學(xué)侵蝕較嚴(yán)重。

在預(yù)熱帶，主要發(fā)生結(jié)晶水、化合水、結(jié)構(gòu)水的分解與排除；鐵氧化物的氧化和結(jié)晶；碳酸鹽的分解；鐵酸鹽和硅酸鹽的生成等化學(xué)反應(yīng)。該帶耐火磚內(nèi)襯不僅受化學(xué)侵蝕，還受到干燥生生球的沖擊和磨擦，以及上升熱廢氣中的粉塵、生球中的水分、碳酸鹽中的CO2等揮發(fā)物的持續(xù)沖刷。另外，預(yù)熱帶又是一個(gè)60°-70°左右的斜面。如果該斜面是用斜面磚砌筑的，其抗沖刷性能還比較好；若是采用帶突臺(tái)的斜面或是用澆注料抹成的斜面，則抗沖刷性能較差。

綜上所述，選擇預(yù)熱帶耐火磚內(nèi)襯既要考慮其耐磨性好、氣孔率低、致密，又要具有一定的抗化學(xué)侵蝕性。一般新建豎爐多選用高鋁磚，也有少部分選用致密粘土磚。

3.1.2焙燒帶耐火磚內(nèi)襯

    在焙燒帶，球團(tuán)最高溫度達(dá)到1250℃左右。在高溫氧化氣氛中，主要發(fā)生Fe2O3的結(jié)晶和再結(jié)晶、Fe3O4的再結(jié)晶、固相固結(jié)反應(yīng)以及鐵氧化物同CaO、SiO2反應(yīng)生成各種低熔點(diǎn)化合物等。

高溫下，碳酸鹽分解的CaO會(huì)沿耐火磚內(nèi)襯表面的氣孔浸入到磚內(nèi)，生成低熔點(diǎn)鹽類，侵蝕和軟化耐火磚內(nèi)襯工作面，并不斷向磚內(nèi)滲透，擴(kuò)散；同時(shí)，耐火磚內(nèi)襯受熱應(yīng)力作用以及高溫下耐火磚內(nèi)襯內(nèi)部的重結(jié)晶和體積膨脹，也會(huì)使工作面產(chǎn)生龜裂，造成結(jié)構(gòu)疏松。當(dāng)耐火磚內(nèi)襯外表面受到球團(tuán)下移時(shí)磨擦及上升氣流的沖刷時(shí)，疏松的表層便逐漸脫落。

另外，由于生球質(zhì)量差，透氣性不好，可能導(dǎo)致爐況不順，造成局部不能正常下料，特別是在焙燒帶，易生成大量低熔點(diǎn)化合物。這些化合物與周圍的碎料易結(jié)瘤成團(tuán)，尤其易粘結(jié)在爐壁處的耐火磚內(nèi)襯表面，當(dāng)瘤團(tuán)受沖刷脫落時(shí)，會(huì)連帶損傷耐火磚內(nèi)襯表層，這也是耐火磚內(nèi)襯損毀的原因之一。

綜上所述，選擇焙燒帶工作面耐火磚內(nèi)襯時(shí)，主要應(yīng)考慮其抗化學(xué)侵蝕性能及其機(jī)械應(yīng)力和熱崩脆性，要求耐火磚內(nèi)襯的抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)致密。國內(nèi)新建豎爐多選用高鋁磚。

3.1.3均熱帶耐火磚內(nèi)襯

均熱帶的作用是使球團(tuán)充分固結(jié)，球團(tuán)內(nèi)鐵氧化物再結(jié)晶，并使晶體進(jìn)一步長大，球團(tuán)進(jìn)一步收縮和致密，使其質(zhì)量均勻化，故該帶溫度自上面下逐漸降低。

    均熱帶通過的氣流較少，所以受化學(xué)侵蝕和氣流的沖刷較小。通常，在一代爐齡期間，該帶的耐火磚內(nèi)襯工作面侵蝕、脫落量較小，選用致密粘土磚即可滿足生產(chǎn)要求。

3.1.4冷卻帶耐火磚內(nèi)襯

豎爐冷卻帶溫度較低，該部件耐火磚內(nèi)襯受化學(xué)侵蝕較輕，但受高壓高機(jī)鼓入泠空氣的作用，高溫壞團(tuán)與冷空氣發(fā)生劇烈熱變換，經(jīng)熱交換后的廢氣大部分上行，通過導(dǎo)風(fēng)墻進(jìn)入烘干床，而少部分下行。在上行與下行的過程中，耐火磚內(nèi)襯受大風(fēng)量的持續(xù)沖刷；另外，還要承受上部耐火磚內(nèi)襯的載荷。因此，冷卻帶耐火磚內(nèi)襯多選用高強(qiáng)度的致密粘土磚（氣孔率小于18%，常溫抗壓強(qiáng)度大于29.4MPa），也可選用高鋁磚。

3.2燃燒室、分配室耐火磚內(nèi)襯

由燒嘴噴出的高壓煤氣和助燃風(fēng)點(diǎn)燃后，在燃燒室內(nèi)充分燃燒，高溫廢氣再通過分配室、火道口噴入爐內(nèi)。燃燒室、分配室的最高溫度只有1150℃，高溫蠕變較輕，基本不受化學(xué)侵蝕和粉塵磨損，氣流沖刷作用也不大。因此，其耐火磚內(nèi)襯多選用粘土磚；而燒嘴磚和火道磚受氣流沖刷較強(qiáng)，多選用高鋁磚。

3.3導(dǎo)風(fēng)墻磚

豎爐導(dǎo)風(fēng)墻外部溫度高，從上到下是焙燒帶和均熱帶，其高溫需變較大；而其內(nèi)部通道溫度較低，但受大風(fēng)量氣流持續(xù)沖刷和粉塵磨損；另外，由于大水梁鋼管變形、中間筋板磨損等，可能引起導(dǎo)風(fēng)墻磚脫落、位移，終致倒塌。因此，要提高導(dǎo)風(fēng)墻壽命，必須提高其整體性、穩(wěn)定性、耐沖刷性，以及大水梁的抗變形能力。國內(nèi)大水梁、導(dǎo)風(fēng)墻壽命較長的當(dāng)屬南鋼豎爐。其導(dǎo)風(fēng)墻壽命達(dá)到了2年，選用的材料是二級(jí)高鋁異型磚，磚型為大塊“工”字，“回”字型，磚的四周能相互咬合，并在制磚材料中添加了一定比例的穩(wěn)定劑，以提高磚的抗剝落、耐磨及膨脹性能。國內(nèi)還有使用大塊異型粘土的，最長壽命也能達(dá)到15個(gè)月。總之，大水梁的壽命最好能與導(dǎo)風(fēng)墻壽命相匹配，其整體壽命越長越好，越經(jīng)濟(jì)越好。

4、影響豎爐耐火耐火磚內(nèi)襯壽命的其它因素

4.1噴耐火涂料的影響

國內(nèi)大多數(shù)豎爐在爐皮內(nèi)側(cè)作噴涂處理。凡未噴涂耐火涂料或噴涂厚度不夠者，其爐皮在高溫持續(xù)作用下很容易變形，最終導(dǎo)致爐內(nèi)耐火磚內(nèi)襯縫松動(dòng)，引起漏風(fēng)或爐皮燒穿，進(jìn)而大大縮短爐內(nèi)耐火磚內(nèi)襯壽命。

4.2耐火磚內(nèi)襯砌筑質(zhì)量的影響

豎爐耐火材料的使用壽命與其砌筑施工質(zhì)量有很大的關(guān)系，正常施工要求砌筑磚縫小于2mm，且磚縫泥漿飽滿，層與層之間上下錯(cuò)縫砌筑，整個(gè)爐襯應(yīng)是一個(gè)保溫、密封的墻體。若施工不當(dāng)，生產(chǎn)以后會(huì)出現(xiàn)爐襯局部快速毀損，影響其整體壽命。

4.3原料、工藝及設(shè)備狀況的影響

球團(tuán)生產(chǎn)的原料、工藝及設(shè)備狀況不僅影響球團(tuán)礦產(chǎn)質(zhì)量，也影響爐內(nèi)的熱工分布和爐襯壽命。若精礦粒度粗、水分高，從球盤出來的生球質(zhì)量差、粉末多，入爐后會(huì)引起爐況不順，下料不正常，造成局部溫度偏高，引起結(jié)瘤，使該部位耐火磚內(nèi)襯的工作環(huán)境更加惡化，損毀加快；若烘干床角度過大或床篦透風(fēng)能力差，則可能出現(xiàn)烘床上料層過厚，烘干速度慢，生球超載，甚至在烘干床上結(jié)塊，引起爐況不順而影響耐火磚內(nèi)襯。

5、結(jié)語

豎爐球團(tuán)生產(chǎn)中，預(yù)熱帶下部、焙燒帶及冷卻帶爐襯的損毀最為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為機(jī)械沖刷和耐火磚內(nèi)襯表面的化學(xué)侵蝕。而且，有無耐火噴涂層、爐襯的砌筑施工質(zhì)量、以及生產(chǎn)原料、工藝和設(shè)備狀況都對(duì)磚襯壽命有一定影響。

    合理選擇和使用豎爐耐火磚內(nèi)襯，不但有助于豎爐生產(chǎn)的熱工平衡，而且能夠降低生產(chǎn)成本。目前，新建豎爐的焙燒帶耐火磚內(nèi)襯一般采用高鋁磚；均熱帶、冷卻帶、燃燒室及導(dǎo)風(fēng)墻磚多選用粘土磚或高鋁磚。