摘要：为了提高热轧高温步进式加热炉的使用寿命，对加热炉炉墙、立柱、围堤、炉底所用的浇注料、捣打料的性能进行了分析，发现不少品种耐火材料的荷软温度都小于1380℃的最高加热温度，有些甚至低于1300℃，因此，造成立柱及围堤粘渣严重，针对加热炉用耐火材料不能适应工艺要求的特点，在所订的标准中将耐火材料变形量0.6%的荷软温度提高到1400℃以上，对耐火材料的性能提出了相应的要求，以减少炉衬的粘渣。

 步进梁式的轧钢加热炉用耐火材料一般为浇注料、可塑料居多、炉顶采用吊挂结构，使用锚固砖加可塑料，在靠近炉壳钢板的部位使用绝热耐火材料，如轻质隔热砖、硅钙板、纤维毡等材料、如某步进梁式加热炉加热宽500~1600mm、长8000~10000mm的板坯，从20℃连续加热到1250℃，生产能力只有270t/h。从类似的加热炉用耐火材料要求看：耐火材料行业标准只有轧钢加热炉永浇注料标准GB/T  22590-2008规定了轧钢加热炉炉温区、中温区、高温区及水冷管部位的工作衬和隔热用耐火浇注料的理化性能。工作衬的要求从化学成分看，只限定氧化铝含量：物理性能涉及体积密度、强度、加热永久线变化和抗热震性，使用温度分1300、1350、1400℃及1450℃共4个等级。隔热衬用耐火浇注料的物理性能设计体积密度、强度、加热永久线变化和导热系数，对应不同体积密度的材料使用温度分700、800、1000、1100℃及1200℃共5个等级。按照这个标准，ZJ-65、ZJS-65及ZJ-703材质的工作衬均可满足1400℃以上使用温度的要求，武钢有数座使用温度可达1380℃的高温步进梁式加热炉，在使用中，经常由于粘渣，每生产上万吨钢就必须清理粘渣、检修，耗时长、成本高。为了分析产生问题的原因，了解耐火材料的性能，对同加热炉内使用的耐火材料情况进行了调查，分析了各部位炉衬材料的性能，并相应制定了企业标准。

1：不同部位耐火材料的性能及使用状况

热轧高温步进式加热炉所用耐火材料必须考虑其性能要适应生产的高温要求，如立柱、步进梁、底部所用耐火浇注料与炉墙、炉顶使用的可塑料，都直接接触高温使用环境，另外还有大量的含氧化铁渣的黏附和侵蚀，因此与普通的加热炉应该有所区别。武钢高温步进式加热炉所用的几种耐火材料的化学成分如下表1.

1.1 立柱与步进梁用耐火材料分析

1.1 炉墙与炉底用耐火材料分析

炉墙出现变形，中间缩窄，底部变宽，容易出现开裂：炉底出现大量的氧化铁渣堆积，影响生产。其所用浇注料、捣打料的性能如表3.

变形量0.6% 时炉墙、炉底捣打料的荷重软化温度为1213℃，变形量2% 时仅为1392℃，同样会造成炉墙、炉底的粘渣，变形0.6时炉底浇注料的荷重软化温度为1324℃，变形量2%时仅为1352℃，如果变形增加，对于炉窑的安全使用不利，变形量0.6%时炉底使用的镁铬浇注料的荷重软化温度为1239℃，变形量2%时仅为1451℃，荷重软化温度有所增加，因此垫补镁铬浇注料利于保护炉底、炉墙，对于炉窑的安全使用有利，变形量0.6%的荷重软化文有待进一步提高，以控制液相量，减少炉渣黏附。

表3 炉墙炉底捣打料LD性能指标

从耐火材料的使用及破损的情况分析看，耐火材料设计单位并不清楚高温加热炉所需要的耐火材料性能的变化与要求，它们一般关注如抗压强度、抗折强度、体积密度、高温烧后线变化率等性能。但从荷重软化温度等关键性能指标看，耐火材料档次低，炉窑容易粘渣。因此需要根据用户的工艺特征改变炉窑耐火材料的选材依据：否则，被动的使用耐火材料生产商提供的材料，难以使用高温钢生产的要求

2 高温加热炉用耐火材料标准的制定

2.1 热轧高温加热炉用高铝质耐火浇注料标准

热轧高温加热炉用高铝质耐火浇注料按使用部位分为 水粱、立柱用高铝质耐火浇注料和炉底用高铝质耐火浇注料。水粱、立柱用高铝质耐火浇注料牌号为SJ-65C、SJ-70H：炉底用高铝质耐火浇注料牌号为LJ-85C 、LJ-85H。其中S、L、J分别为水粱、炉底、浇注料第1个字的汉语拼音首字母：SJ、LJ后面的数字表示产品的AL2O3含量。数字后面字母H表示有特定要求的材质，C表示普通材质要求。水粱、立柱、炉底用高铝质耐火浇注料的性能应符合表5和表6的规定

表5 水粱、立柱用高铝质耐火浇注料性能指标

表6炉底用高铝质耐火浇注料性能指标

2.2 热轧高温加热炉用镁铬质耐火浇注料标准

热轧高温加热炉用镁铬质耐火浇注料牌号分为 JMG-72C 、JMG-72H。其中J为浇注料第1个字的汉语拼音首字母，M、G为镁铬的汉语拼音首字母：JMG后面的数字表示产品的MgO含量。数字后面字母H表示有特定要求的材质，C表示普通材质要求。热轧高温加热炉用镁铬质耐火浇注料的性能应符合表7

表7轧钢加热炉用镁铬耐火浇注料性能指标

结束语：（1） 针对生产高温钢用的步进梁式加热炉用耐火材料不能适应工艺要求的特点，分析了所用耐火浇注料的性能，其在变形量0.6% 、2%的荷软温度普遍低于加热温度，因此引起粘渣的可能性增加。建议变形量为0.6%的荷软温度提高到1400℃以上，变形量2%的荷软温度提高到1500℃以上，以减少炉衬的粘渣。

（2）针对步进梁式加热炉的特殊加热温度需求，有针对性地建立了步进梁式加热炉用耐火浇注料的企业标准，通过建立适应高温钢生产的企业标准，可以适当价格，按照标准优质选择耐火材料，以推进热轧厂生产的技术进步，减少炉衬检修次数，降低生产成本