國內(nèi)的豎爐球團生產(chǎn)已有30多年的歷史，爐型已較成熟，其耐火磚內(nèi)襯主要包括三個部分：爐體、燃燒室、導風墻。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6-7年。

對于那些生球質(zhì)量好、爐型先進合理，且外部供熱供風正常的豎爐而言，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)出來的球團礦強度好、粉末少，耐火磚內(nèi)襯的使用周期相對較長，生產(chǎn)成本較低。

對同一座豎爐來說，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，導風墻使用壽命也較短，最長的為2年，短的僅半年左右。在一代爐齡內(nèi)，可能更換幾次導風墻。盡管豎爐耐火磚內(nèi)襯的壽命不受導風墻的使用壽命的制約，但每次更換導風墻，需將耐火磚內(nèi)襯由1000℃的高溫降至100℃左右，其溫差變化還是會對爐體耐火磚內(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預熱帶耐火磚內(nèi)襯

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

在預熱帶，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反應。該帶耐火磚內(nèi)襯不僅受化學侵蝕，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，預熱帶又是一個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，球團最高溫度達到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)反應以及鐵氧化物同CaO、SiO2反應生成各種低熔點化合物等。

高溫下，碳酸鹽分解的CaO會沿耐火磚內(nèi)襯表面的氣孔浸入到磚內(nèi)，生成低熔點鹽類，侵蝕和軟化耐火磚內(nèi)襯工作面，并不斷向磚內(nèi)滲透，擴散；同時，耐火磚內(nèi)襯受熱應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，也會使工作面產(chǎn)生龜裂，造成結(jié)構(gòu)疏松。當耐火磚內(nèi)襯外表面受到球團下移時磨擦及上升氣流的沖刷時，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，易生成大量低熔點化合物。這些化合物與周圍的碎料易結(jié)瘤成團，尤其易粘結(jié)在爐壁處的耐火磚內(nèi)襯表面，當瘤團受沖刷脫落時，會連帶損傷耐火磚內(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，主要應考慮其抗化學侵蝕性能及其機械應力和熱崩脆性，要求耐火磚內(nèi)襯的抗化學侵蝕能力強，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充分固結(jié)，球團內(nèi)鐵氧化物再結(jié)晶，并使晶體進一步長大，球團進一步收縮和致密，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)襯受化學侵蝕較輕，但受高壓高機鼓入泠空氣的作用，高溫壞團與冷空氣發(fā)生劇烈熱變換，經(jīng)熱交換后的廢氣大部分上行，通過導風墻進入烘干床，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)襯多選用高強度的致密粘土磚（氣孔率小于18%，常溫抗壓強度大于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點燃后，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，多選用高鋁磚。

3.3導風墻磚

豎爐導風墻外部溫度高，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，可能引起導風墻磚脫落、位移，終致倒塌。因此，要提高導風墻壽命，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、導風墻壽命較長的當屬南鋼豎爐。其導風墻壽命達到了2年，選用的材料是二級高鋁異型磚，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，最長壽命也能達到15個月?？傊?，大水梁的壽命最好能與導風墻壽命相匹配，其整體壽命越長越好，越經(jīng)濟越好。

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，最終導致爐內(nèi)耐火磚內(nèi)襯縫松動，引起漏風或爐皮燒穿，進而大大縮短爐內(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，層與層之間上下錯縫砌筑，整個爐襯應是一個保溫、密封的墻體。若施工不當，生產(chǎn)以后會出現(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

球團生產(chǎn)的原料、工藝及設(shè)備狀況不僅影響球團礦產(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

豎爐球團生產(chǎn)中，預熱帶下部、焙燒帶及冷卻帶爐襯的損毀最為嚴重，主要表現(xiàn)為機械沖刷和耐火磚內(nèi)襯表面的化學侵蝕。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、燃燒室及導風墻磚多選用粘土磚或高鋁磚。