近年來,，隨著鑄造生產(chǎn)水平的提高,，沖天爐開始向“大型化、熱風(fēng)水冷無爐襯,、連續(xù)出鐵”的方向發(fā)展,。而采用熱風(fēng)技術(shù)的沖天爐，其內(nèi)部耐火材料的侵蝕遠(yuǎn)比冷風(fēng)爐更為嚴(yán)重,，同時想要實現(xiàn)連續(xù)出鐵即增加沖天爐爐齡,，選用合適的耐火材料變得尤為重要,。根據(jù)沖天爐不同部位的溫度及使用要求，選擇性能優(yōu)異的耐火材料,，可以有效減少侵蝕,，延長使用壽命，對實現(xiàn)沖天爐的長爐齡和熔化狀況的穩(wěn)定都有重要的意義,。本文對 EC&S 沖天爐用耐火材料的性能和成分等做了詳細(xì)介紹,，并總結(jié)該沖天爐的筑爐流程。
1：EC&S沖天爐爐體結(jié)構(gòu)
下圖為 EC&S 沖天爐爐體結(jié)構(gòu)示意圖,，爐體由爐殼（分為熔化帶和預(yù)熱帶兩部分）,、爐缸、出鐵口,、分渣器,、流槽、引風(fēng)環(huán)等組成,。熔化帶爐殼采用無爐襯設(shè)計,，爐殼采用 AIXI X-1050 型鋼，熔化過程中外加循環(huán)水冷卻爐殼,，這是由于熔化帶工作溫度高,，受鐵水沖刷和侵蝕嚴(yán)重，若在該部位增加耐火材料,，其侵蝕速度會非�,？欤瑹o法保證沖天爐的長爐齡設(shè)計,，同時熔化帶的爐徑會隨著熔化時間的延長而變大,，造成熔化狀態(tài)的不穩(wěn)定。除熔化帶爐殼外,，EC&S 沖天爐爐體其余部位均有耐火材料,。根據(jù)各部位的工作溫度及要求，選擇合適的耐火材料,，可有效提高使用壽命,，降低成本。
2：引風(fēng)環(huán)耐火材料
引風(fēng)環(huán)是沖天爐上部圍繞爐體的環(huán)形管道,， 作用是將沖天爐爐氣引出并導(dǎo)向燃燒室,，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。引風(fēng)環(huán)內(nèi)耐火材料應(yīng)具有隔熱保溫的作用,，同時要保護爐體不受損傷,。熱風(fēng)沖天爐用噴涂料常采用以粘土熟料或高鋁礬土熟料為骨料，以水玻璃等為結(jié)合劑的耐火材料。EC&S 沖天爐引風(fēng)環(huán)內(nèi)部使用噴涂料,，具有回彈量小噴補性能優(yōu)異的特點,，其成分組成為 Al2O3:48.0%；SiO2:41.4%,；CaO:6.0%；Fe2O3: 1.8%,；Na2O+K2O：1.8%,。其中 Na2O+K2O 以 R2O·nSiO2·mH2O 形式存在（R2O 表示堿金屬），俗稱水玻璃,。水玻璃溶于水中會水解形成溶膠,，溶膠具有良好的膠結(jié)性能。噴涂料采用機械噴射方法施工,，加入適量的水玻璃,，有利于提高材料的施工性能。
3：預(yù)熱帶耐火材料
預(yù)熱帶位于熔化帶以上,，引風(fēng)環(huán)以下,，工作溫度范圍較寬，在 650～1100℃之間,。預(yù)熱帶要承受鐵料從爐頂?shù)袈鋷淼臋C械沖擊和熔化過程中爐料下降導(dǎo)致的磨損,，同時由于預(yù)熱帶工作溫度范圍寬，還需要有承受冷熱沖擊的能力,。預(yù)熱帶使用低水泥莫來石基體澆注料,，其主要成分組成為 Al2O3:66.1%； SiO2:27.2%,。莫來石是以 3Al2O32SiO2 結(jié)晶相為主要成分的耐火原料,，具有良好的高溫力學(xué)性能，以莫來石為基體的耐火材料具有高的密度和純度,，同時有優(yōu)異的高溫強度和抗熱震性,，低的熱膨脹率。天然莫來石較為稀少,，現(xiàn)在工業(yè)用的莫來石基本為人造莫來石,，采用燒結(jié)法或電熔法制得。
低水泥莫來石基體澆注料水泥含量為 3%～ 8%,，且 CaO 含量僅為 2%,，比同材質(zhì)普通澆注料使用溫度高，最高使用溫度可達 1700℃,。
4：爐缸耐火材料
爐缸區(qū)于風(fēng)口以下,，工作溫度在1350~1650℃，爐缸內(nèi)側(cè)受到鐵水及爐渣的沖刷和侵蝕，工作環(huán)境較為惡劣,。爐缸由多種耐火材料共同構(gòu)成爐壁由外向內(nèi)依次是陶瓷纖維紙,、高鋁磚、澆注料和噴涂料,。
爐底下層使用搗打料,，其成分組成為 Al2O3:59.8%；SiO2：37.8%,，是一種氧化鋁基耐火材料,，將其用在爐底的最下層，可以有效抵抗鐵水在爐底的滲透,。爐底上層使用
搗打料,，其成分組成為 Al2O3: 52%；SiO2:10%,；(SiC+C):32%,，它是一種添加了樹脂結(jié)合劑的 Al2O3 和(SiC+C)混合搗打耐火材料，該材料強度較高,，化學(xué)性能穩(wěn)定,，顆粒尺寸較下層材料更大，同時由于添加了SiC+C,，可以有效抵抗鐵水的沖刷和侵蝕,。
爐壁部分最外側(cè)耐火材料是一層1.6mm 厚的Al2O3/SiO2基的陶瓷纖維紙，具有保溫隔熱和密封的作用,。陶瓷纖維紙內(nèi)側(cè)為一層高鋁磚,，磚之間的縫隙填充氣硬性耐火膠泥。高鋁磚內(nèi)側(cè)為莫來石澆注料,，這是一種超低水分和水泥的莫來石基澆注料,，施工完成后其內(nèi)部的水分可以快速以氣體形式排出，其強度高,，氣孔率低,，體積穩(wěn)定性好。爐壁最內(nèi)側(cè)為一層噴涂料,，SiC+C含量高達 45%且添加抗氧化劑,，其施工性能較好，可以有效抵抗鐵水和爐渣的侵蝕,。爐缸修筑完成后可以連續(xù)熔化35天,。
5：出鐵口耐火材料
出鐵口位于爐缸底部，連接爐缸和分渣器,。出鐵口截面積小,，鐵水流速快,，因此出鐵口受到鐵水的沖刷腐蝕嚴(yán)重，其壽命往往決定著爐齡的長短,。出鐵口耐火材料為剛玉塑性料,，是含有(SiC+C)25%的剛玉基材料，尤其適合于抗侵蝕條件苛刻的部位,，具有較好的施工性能,，結(jié)構(gòu)致密且氣孔率低。
6：分渣器耐火材料
分渣器位于出鐵口外側(cè),，作用是利用鐵水和爐渣的密度不同將其分離,。鐵水經(jīng)擋渣板撇去浮渣后流出分渣器，而爐渣留在擋渣板的左側(cè)并從排渣口排出,，這樣就實現(xiàn)了鐵渣分離。分渣器使用含（SiC+C）28%的剛玉基潮打耐火材料搗打而成,，該材料結(jié)構(gòu)致密,，氣孔率低，具有優(yōu)異的抗渣侵蝕能力和抗氧化能力,。
7：流槽耐火材料
流槽是連接分渣器和保溫電爐的部分,，耐火材料使用含有 MgO4.5%的高鋁基澆注料，該材料具有較強的抗鐵水沖刷能力,、高的冷熱強度和抗渣侵蝕能力,。Al2O3- MgO 基的耐火材料在 1400℃ 會生產(chǎn)尖晶石，導(dǎo)致體積發(fā)生膨脹,，使得組織致密化,，可以有效抵抗鐵水和爐渣的滲透。