高爐熱風(fēng)爐是一種蓄熱式熱交換器，是能將鼓入高爐助燃的空氣由常溫加熱到高溫的熱工設(shè)備。20世紀(jì)50年代高爐熱風(fēng)爐的工作風(fēng)溫一般為800℃左右，70年代超過(guò)1020℃，90年代最高達(dá)1350℃。中國(guó)寶山鋼鐵(集團(tuán))公司熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)的風(fēng)溫為1250℃。由于風(fēng)溫的提高，操作條件更苛刻，因此所用耐火材料也從普通材料向高性能、多品種方向發(fā)展，以滿足高風(fēng)溫操作的需要。熱風(fēng)爐用耐火材料除了考慮體積密度及與熱容量有關(guān)的比熱容外，抗蠕變性能仍是最重要的指標(biāo)?？篃嵴剐耘c強(qiáng)度，外形準(zhǔn)確且無(wú)殘余膨脹也都是重要的指標(biāo)。

1 熱風(fēng)爐爐體用耐火材料

熱風(fēng)爐爐體由蓄熱室和燃燒室組成。熱風(fēng)爐一般用高爐煤氣或高爐與焦?fàn)t的混合煤氣作燃料，也有采用焦?fàn)t煤氣或重油等作燃料的，其操作溫度為1300～1600℃。溫度自爐頂往下逐漸降低。由于爐體結(jié)構(gòu)和操作溫度不同，各部位所用耐火材料及其損毀情況也有差異。

爐體一般選用超級(jí)或高級(jí)粘土磚、高鋁磚、硅磚、莫來(lái)石磚、硅線石磚、紅柱石磚和一些不定形耐火材料。損毀部位主要是燃燒室、格子磚砌體的上部、內(nèi)燃式爐的隔墻和外燃式爐的過(guò)橋等處。其損毀原因主要是高溫、溫度變化形成的熱應(yīng)力和粉塵的化學(xué)侵蝕等。熱風(fēng)爐使用壽命為15～20年，其間對(duì)易損部位需進(jìn)行小修。

(1)蓄熱室用耐火材料

當(dāng)熱風(fēng)溫度低于900℃時(shí)，高溫部位襯磚和格子磚砌體上層用高鋁磚，其余均用高級(jí)粘土磚；溫度為900～1100℃時(shí)，高溫部位襯磚和格子磚則選用高鋁磚、莫來(lái)石磚或硅線石磚，其余部位用高鋁磚和高級(jí)粘土磚；風(fēng)溫高于1100℃時(shí)其高溫部位必須選用低蠕變高鋁磚、莫來(lái)石磚和硅磚。爐襯絕熱層所用隔熱磚必須與工作層襯磚材質(zhì)相同或近似。格子磚的形狀、尺寸和排列方式，對(duì)傳熱效率有較大影響。普遍用蜂窩狀格子磚，也有用大塊多孔或咬合式格子磚的。熱風(fēng)爐球頂或過(guò)橋部位的爐殼，當(dāng)拱頂溫度超過(guò)1450℃時(shí)，將生成大量NOx等氣體，與冷凝水作用形成腐蝕劑，使?fàn)t殼產(chǎn)生腐蝕，并在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂。為此，除適當(dāng)控制溫度外，可加厚絕熱層、鋪以鋁波紋板或者噴涂一層耐酸料。

(2)燃燒室用耐火材料

燃燒室所用耐火材料與蓄熱室用的基本相同，也有用莫來(lái)石磚或者莫來(lái)石磚配用硅磚砌筑的；燃燒器的空氣、煤氣通道一般用粘土磚和高鋁磚砌筑，其上部帶輻射孔(噴嘴)的部位可用莫來(lái)石磚或莫來(lái)石剛玉磚砌筑或堇青石制成，使用壽命2～4年。該部位采用高鋁耐火澆注料預(yù)制帶噴嘴口的部件，也獲得了較好的使用效果。

日本高爐熱風(fēng)爐用耐火磚的性能和使用部位見(jiàn)表所列。

2 其他部位用耐火材料

其他部位用耐火材料指熱風(fēng)管、熱風(fēng)閥、煙道和煙囪，均為輸送熱風(fēng)和排除廢氣的熱工管道和設(shè)施。每座高爐所用3～4座熱風(fēng)爐共用一個(gè)煙囪，通過(guò)熱風(fēng)閥和煙道閘板控制每座熱風(fēng)爐的工作。

(1)熱風(fēng)管用耐火材料

包括送風(fēng)支管、總管和高爐熱風(fēng)圍管等。用厚度為70～300mm的粘土質(zhì)隔熱磚作絕熱層內(nèi)襯，工作層厚度為70～170mm，一般用粘土磚砌筑，但熱風(fēng)出口處及與總風(fēng)管接口等部位應(yīng)用高鋁磚或莫來(lái)石磚。高爐熱風(fēng)圍管及送風(fēng)支管采用高鋁水泥或磷酸鹽耐火澆注料澆灌的整體內(nèi)襯，使用壽命達(dá)1～3年。另外，采用耐火澆注料現(xiàn)場(chǎng)澆注的熱風(fēng)管接頭或拐彎部位內(nèi)襯，整體性好，使用效果亦佳。

(2)熱風(fēng)閥用耐火材料

熱風(fēng)閥雙面受熱，還承受閥升降時(shí)的機(jī)械振動(dòng)與磨蝕及溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力等作用，工作條件較差。閥襯體采用粘土磚或高鋁磚砌筑，使用壽命為6～10個(gè)月。1978年以來(lái)，熱風(fēng)閥襯體普遍采用氧化鋁水泥耐火澆注料在制造廠澆注成型，并經(jīng)烘烤后出廠，使用壽命可達(dá)至1.2～2.5年。

(3)煙道和煙囪用耐火材料

煙道和煙囪為廢氣排除的通道。熱風(fēng)爐均采用下排煙方式，每座熱風(fēng)爐均設(shè)有支煙道，廢氣通過(guò)總煙道從煙囪排除。煙道內(nèi)襯一般用粘土磚砌筑。煙囪普遍用混凝土澆灌或紅磚砌筑，其下部襯以粘土磚作保護(hù)層。