高炉炉体各部位用耐火材料的性能要求，高炉是利用鼓人的热风使焦炭燃烧及还原熔炼铁矿石的竖式炉，是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。

1、高炉炉体

高炉炉体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底等部位，如图所示。

（1）炉喉用耐火材料。炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位，极易磨损，一般多采用高密度的高铝耐火砖砌筑。但该砖不耐久，因而还采用耐磨铸钢护板保护。

（2）炉身用耐火材料。在炉身上部和中部温度较低（400~800℃）无炉渣形成和渣蚀危害。这部位的耐火材料主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击（最高达50℃/m3in），或者受到碱、锌的侵入、碳的沉积而遭受损坏。过去，这部位主要采用低气孔率的优质粘土砖，目前随着大、中型高炉操作条件苛刻化和大幅度延长高炉寿命制度的确立，该部位要求采用在耐剥落性和耐磨性方面都很优异的耐火材料。在炉身上部可采用磷酸盐结合的粘土砖。上部和中部采用硅线石质耐火砖和耐剥落性优异的高铝质耐火砖。在炉身的下部温度较高，有大量炉渣形成，有炉料下降时的摩擦作用、炉气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此要求采用有良好抗渣性、抗碱性和高温强度及耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖或刚玉砖。近年来选用烧结的SiC-Si3N4砖。

（3）炉腰用耐火材料。炉腰部位的温度高（1400~1600℃）熔渣在这个部位大量地形成，渣蚀严重；碱的侵蚀也较严重；含尘的炽热炉气上升，对炉衬产生较强的冲刷作用；焦炭等物料产生摩擦；热风通过时引起温度急剧变化。上述诸多因素的共同作用、使这个部位的耐火材料损坏很严重。过去选用粘土砖和高铝

砖砌筑，已不能适应。1000m3以上的高炉底该用氮化硅结合的碳化硅砖砌筑。1000m3以下的高炉，根据高炉强化的需要，也可考虑用碳化硅砖。采用碳化硅砖时，必须同时改进冷却器结构和材质，采用软水（或纯水）闭路循环冷却，在操作上控制边缘气流。只有技术配套，才能充分发挥碳化硅砖的作用。

（4）炉腹用耐火材料。炉腹部位温度很高，其下部炉料温度约在1600~1650℃气流的温度更高；有大量粘度低的熔渣形成渣蚀严重；承受由于碱、锌、炉渣的侵入和碳的沉积而引起的化学侵蚀；由上而下的熔体和由下而上的炽热气流的冲刷作用加剧；还有物料摩擦等产生的物理损坏。过去，大、中高炉在炉腹部位使用的耐火材料以高铝砖和刚玉砖居多，现在多选用碳化硅砖。

（5）炉缸和炉底用耐火材料。炉缸上部温度很高，靠近风口区温度在1700~2000℃以上炉底温度一般在1450~1500℃。炉缸的炉衬主要受熔渣和铁水的化学侵蚀与冲刷，炉底主要为铁水渗入而损毁。在铁水侵入的同时，碱和锌也侵人。铁水侵人可引起耐火砖上浮，化学侵蚀可引起耐火砖脆化层的扩展，从而使高炉炉底耐火材料发生严重破坏。这些部位的耐火砖受侵蚀后不易修补，其损坏情况决定着高炉的一代寿命。这些部位要求耐火材料具有耐铁水侵蚀性、耐铁水浸透性、耐碱性、容积稳定性和适宜的导热性。目前我国高炉炉底（从炉底上部开始）所用的耐火材料以粘土砖、高铝砖、碳块为主。国外大中型高炉现采用致密度高、导热性和抗侵蚀性好的石墨碳砖和微孔碳砖。

我国某钢厂2500m3高炉炉体用耐火材料见表。

高炉其他部位用耐火材料的性能要求，高炉其他部位指风口、出铁口和出铁沟、出渣口和出渣沟、集气管等。

风口区用耐火材料。风口区处在2000℃以上的高温；承受很大的热应力，如摩擦等物理损坏；承受由于碱、锌、碳沉积等化学侵蚀，以及气流和熔体的冲击损坏；作为结构体用耐火材料经常发生损坏和漏气等重大故障问题。过去使用粘土质耐火砖或硅线石耐火砖，近来取而代之的是耐碱性优异的、强度较高的碳化硅耐火砖。

出铁口用耐火材料。出铁口受到铁水、炉渣、碱的侵蚀和磨损；从出铁开始到出铁结束时温度变化的热冲击。出铁口处用耐火材料受到严重损坏。过去出铁口使用的耐火材料有粘土质耐火砖、高铝质耐火砖。目前除继续使用上述耐火砖外，主要研究和使用性能优异的Al2O3-SiC-C质材料或碳块。用于堵塞出铁口的泥料称为炮泥。对炮泥的要求是可塑性、粘结性及烧结性好，不产生裂纹与收缩、强度高、耐侵蚀，同时应易打开，保证铁水或熔渣顺畅流出，炮泥一般用粘土熟料、高铝熟料、莫来石、碳化硅、炭粒和粘土为原料；大型高炉则用电熔氧化铝、碳化硅、绢云母、粘土等为原料、并用水或树脂进行混练制成有水炮泥或无水炮泥，装袋待用。

出铁沟用耐火材料。出铁沟是引出高温铁水的通道，在生产过程中要经受流动的高温铁水和熔渣的剧烈冲刷作用；高炉炉渣的化学侵蚀作用；间歇出铁的剧烈热震作用等。因此，出铁法应具有下列特性，耐高温熔体的冲刷性要好，具有优良的高温耐磨性；耐高温熔渣的侵蚀；热震稳定性好，重烧体积变化小；抗氧化能力强；不粘结渣铁等。

我国中小型高炉出铁沟一般采用以粘土砖、碳化硅砖、石墨或焦未和沥青等配成的耐火捣打料。而大型高炉则采用以电熔刚玉、碳化硅、少量金属硅和金属铝粉以及适量的促凝剂和解胶剂等高级原料配制的浇注料。我国宝钢大型高炉（容积4063m3）采用从国外引进的Al2O3-SiC-C低气孔高密度浇注料，主要原料选用致密电熔刚玉、碳化硅、添加少量金属硅、金属铝粉和一定量的促凝剂、解胶剂等。我国某研究院研究了高炉出铁沟浇注料，他们以棕刚玉为主要材料，适当配入SiC、炭质材料、粘土、高铝水泥、超微粉和外加剂制成出铁沟浇注料，其配比为：棕刚玉60%~80%，SiC10%~30%，粘土1%~5%，高铝水泥2%~5%，超微粉1%~5%，外加剂0.3%~1.0%。该浇注料原料易得，成本低廉，施工方便，使用寿命长。

出渣沟用耐火材料。出渣沟结构与出铁沟相同，其材质档次略低即可满足要求。

集气管用耐火材料。集气管为排出高炉烟气的通道，其内衬用粘土砖砌筑，也可用耐火浇注料或耐火喷涂料进行整体浇灌或喷涂。