步進(jìn)梁式的軋鋼加熱爐用耐火材料一般為澆注料、可塑料居多，爐頂采用吊掛結(jié)構(gòu)，使用錨固磚加可塑料，在靠近爐殼鋼板的部位使用絕熱耐火材料，如輕質(zhì)隔熱磚、硅鈣板、纖維氈等材料。如步進(jìn)梁式加熱爐加熱長(zhǎng)度在8~10米寬度在0.5~1.6米的板坯，從20℃連續(xù)加熱到1250℃，生產(chǎn)能力只有270t/h。從類(lèi)似的加熱爐用耐火材料要求看：耐火材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)只有軋鋼加熱爐用澆注料標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22590-2008規(guī)定了軋鋼加熱爐低溫區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)及水冷管部位的工作襯和隔熱用耐火澆注料的理化性能。工作襯的要求從化學(xué)成分看，只限定氧化鋁含量：物理性能設(shè)計(jì)體積密度、強(qiáng)度、加熱永久線變化和導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)應(yīng)不同體積密度的材料使用溫度分700℃、800℃、1000℃、1100℃及1200℃共5個(gè)等級(jí)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，ZJ-65、ZJS-65及ZJ-703材質(zhì)的工作襯均可滿足1400℃以上使用溫度的要求。

     步進(jìn)式加熱爐在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到粘渣的情況，沒(méi)生產(chǎn)一定時(shí)間后就要進(jìn)行清理粘渣、檢修，耗時(shí)長(zhǎng)、成本高。為了分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，了解耐火材料的性能，對(duì)不同加熱爐內(nèi)使用的耐火材料情況進(jìn)行了調(diào)查，分析了各部位爐襯材料的性能，并相應(yīng)制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加以改進(jìn)。

一 ：不同部位耐火材料的性能及使用狀況

     熱軋高溫步進(jìn)式加熱爐所用耐火材料必須考慮其性能要使用生產(chǎn)的高溫要求，如立柱、步進(jìn)梁、底部所用耐火澆注料與爐墻、爐頂使用的可塑料，都直接接觸高溫使用環(huán)境，另外還有大量的含氧化鐵渣的黏附和侵蝕，因此與普通的加熱爐應(yīng)該有所區(qū)別。以下是我公司鄭州駒達(dá)耐火材料有限公司生產(chǎn)的步進(jìn)式加熱爐所用的幾種耐火材料的化學(xué)指標(biāo)：

1.1  立柱與步進(jìn)梁用耐火材料分析

    步進(jìn)梁與立柱沾渣嚴(yán)重，其用澆注料性能如表2 。從表2看，變形量0.6%時(shí) 立柱與步進(jìn)梁澆注料的荷重軟化溫度為1319℃，而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1342℃，這個(gè)溫度區(qū)間很狹窄，變形量卻很大，如此性能，會(huì)造成立柱表面發(fā)軟，且澆注料內(nèi)液相物質(zhì)增加，易粘接鋼坯上落下的氧化鐵皮，也易與氧化鐵皮反應(yīng)形成粘稠的掛渣物。從結(jié)構(gòu)分析看，表面掛渣中國(guó)含鋁量高，估計(jì)與氧化鐵與耐火材料的侵蝕反應(yīng)有關(guān)，含氧化鋁的氧化鐵固熔物黏度增加，容易粘渣。

1.2  爐墻爐底用耐火材料分析

     爐墻出現(xiàn)變形，中間縮窄，底部變寬，容易出現(xiàn)開(kāi)裂：爐底出現(xiàn)大量的氧化鐵渣堆積，影響生產(chǎn)。其所用澆注料、搗打料的性能如表3.

     變形量0.6%時(shí)爐墻、爐底搗打料的荷重軟化溫度為1213℃，變形量2%時(shí)僅為1392℃，同樣會(huì)造成爐墻、爐底的粘渣。變形量0.6%時(shí)爐底澆注料的荷重軟化溫度為1324℃，變形量2%時(shí)僅為1352℃，如果變形增加，對(duì)于爐窯的安全使用不利。變形量0.6%時(shí)爐底使用的鎂鉻澆注料的荷重軟化溫度為1239℃，變形量2%時(shí)僅為1451℃，荷重軟化溫度有所增加，因此墊補(bǔ)鎂鉻澆注料利于保護(hù)爐底、爐墻、對(duì)于窯爐的安全使用有利，變形量0.6%的荷重軟化溫度有待進(jìn)一步提高，以控制液相量，減少爐渣黏附。

1.3 圍堤及燒嘴用耐火材料分析

      圍堤粘渣嚴(yán)重，阻礙了立柱的行程，圍堤也出現(xiàn)開(kāi)裂，清渣時(shí)容易出現(xiàn)破損。其所用搗打料的性能如表4.變形量 0.6% 時(shí)圍堤搗打料的荷重軟化溫度為1222℃，變形量2%時(shí)僅為1517℃，變形溫度的范圍比較寬，開(kāi)始變形的溫度低，從1222℃變形量達(dá)到0.6%，搗打料容易發(fā)軟，粘渣就比較嚴(yán)重。燒嘴周?chē)鷵v打料形態(tài)較穩(wěn)定，粘渣少，表明所用爐襯材料性能較好，爐墻有內(nèi)陷、開(kāi)裂的情況，與搗打料的性能有關(guān)。圍堤及燒嘴所用可塑料的性能如表4.從表4 。看出，變形量0.6%時(shí)，燒嘴可塑料的荷重軟化溫度為1316℃，而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1568℃，這個(gè)溫度區(qū)間比較大，荷重軟化溫度提高，對(duì)于減少粘渣有利。

     從破損調(diào)查與耐火材料的性能分析看，總包設(shè)計(jì)單位并不清楚高溫加熱爐所需要的耐火材料性能的變化與要求，他們一般關(guān)注如抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、體積密度、高溫?zé)�后線變化率等指標(biāo)性能。但從荷重軟化溫度等關(guān)鍵性能指標(biāo)看，耐火材料檔次低，窯爐容易粘渣。因此需要根據(jù)用戶的工藝特征改變爐窯耐火材料的選材。

二：高溫加熱爐用耐火材料標(biāo)準(zhǔn)的制定

2.1 熱軋高溫加熱爐用高鋁質(zhì)耐火澆注料標(biāo)準(zhǔn)

      熱軋高溫加熱爐用高鋁質(zhì)耐火澆注料按使用部位分水粱、立柱用高鋁質(zhì)耐火澆注料和爐底用高鋁質(zhì)耐火澆注料。水粱、立柱用高鋁質(zhì)耐火澆注料牌號(hào)為SJ-65C、SJ-70H：爐底用高鋁質(zhì)耐火澆注料牌號(hào)為L(zhǎng)J-85C、LJ-85H。其中S、L、J分別為水粱、爐底、澆注料第1個(gè)字的漢語(yǔ)拼音首字母：SJ、LJ后面的數(shù)字表示產(chǎn)品的AL2O3含量，數(shù)字后字母H表示有特定要求的材質(zhì)，C表示普通材質(zhì)要求。水粱、立柱、爐底用高鋁質(zhì)耐火澆注料的性能指標(biāo)應(yīng)符合表5 和 表6的規(guī)定。

2.2 熱軋高溫加熱爐用鎂鉻質(zhì)耐火澆注料標(biāo)準(zhǔn)

      熱軋高溫加熱爐用鎂鉻質(zhì)耐火澆注料牌號(hào)為JMG-72C、JMG-72H。其中J為澆注料第1個(gè)字的漢語(yǔ)拼音字母,M、G為鉻鎂的漢語(yǔ)拼音首字母：JMG后面的數(shù)字表示產(chǎn)品的MgO含量。數(shù)字后字母H表示有特定要求的材質(zhì)，C表示普通材質(zhì)要求。熱軋高溫加熱爐用鎂鉻質(zhì)耐火澆注料的性能指標(biāo)應(yīng)符合表7的規(guī)定。

2.3 熱軋高溫加熱爐用耐火可塑料企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定

熱軋高溫加熱爐用耐火可塑料分為WGK—75C、WGK—85H 2個(gè)牌號(hào)。其中WG、K分別為 武鋼、可塑料的漢語(yǔ)拼音字母縮寫(xiě)：后面的數(shù)字表示產(chǎn)品的AL2O3含量。數(shù)字后字母H表示有特定要求的材質(zhì)，C表示普通材質(zhì)要求。熱軋高溫加熱爐圍堤用耐火可塑料的性能指標(biāo)應(yīng)符合表8的規(guī)定。

3 結(jié)論

   （1）針對(duì)生產(chǎn)高溫鋼用的步進(jìn)梁式加熱爐用耐火材料不能適應(yīng)工藝要求的特點(diǎn)，分析了所用耐火材料的性能，其在變形量0.6%、2%的荷軟溫度普遍低于加熱溫度，因此引起粘渣的可能性增加。建議變形量為0.6%的荷軟溫度提高到1400℃以上，變形量2%的荷重軟化溫度提高到1500℃以上，以減少爐襯的粘渣。

   （2）針對(duì)步進(jìn)梁式加熱爐的特殊加熱溫度需求，有針對(duì)性地建立了步進(jìn)梁式加熱爐用耐火材料的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)建立石英高溫剛生產(chǎn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以適當(dāng)價(jià)格，按照標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)選擇耐火材料，以推薦熱軋廠生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步，減少爐襯檢修次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。