水是最好的耐火材料—炉体冷却技

法国某耐火材料工作者说：“水是最好的耐火材料”。这种说法不无道理。现在很多热工设备采用循环水或强制水冷却。如20世纪60年代末，在以焦炭为燃料的镁砂及白云石煅烧竖窑，采用汽化冷却窑衬壁，代替高温带的砖内衬，主要目的是消除粘窑。炼钢电炉炉盖电极孔周围俗称“三角区”，由于温度过高，损毁严重，与炉盖其他部位的使用寿命不同步。因此有些厂家将三角区改成水冷炉套，变成“永久衬”。目前超高功率电炉普遍采用水冷炉盖和炉壁。采用水冷代替耐火材料在高温设备上使用屡见不鲜。而且使用寿命比耐火材料长。循环水始终保持100℃以下，从某种程度上可以起到耐火材料的作用。但也有很多问题，如能耗增大，投资增加，像煅烧镁砂的合格率降低等。

不过也有非常成功的经验，如武钢大型高炉(2516m3)采用全炭水冷薄炉底。炉底厚度减半，施工机械化程度高(达90％以上)，劳动条件好，修筑工期缩短2/3，寿命长达14年，造价低，节约高铝砖近400m3，结构先进合理，安全可靠。

炼钢电炉采用水冷炉盖和水冷炉壁技术，使电炉使用寿命显著提高。超高功率电炉炉盖和炉壁热流增大，采用水冷技术可使熔损部分被喷溅上的炉渣冷却而补充。泡沫渣埋弧技术是在不增加渣量前提下，使渣厚度增加。主要原理是渣中FeO与C反应生成CO气体，慢慢从渣中溢出，使渣保持泡沫化状态，从而减少弧光对衬的熔损，降低耐火材料消耗。水冷使电能消耗增人，1t钢约增加5％～10％，但由于寿命延长、，检修停炉时间缩短，特别是耐火材料消耗降低50％～90％，总的经济效益是好的。采用水冷与合适的耐火材料相配合应该是未来炉窑等热工设备的发展方向。

其次，还可以采用其他一些保护耐火材料、提高内衬使用寿命的措施，如调整炉渣成分、降低炉渣对内衬耐火材料的侵蚀性。美国1991年发明的溅渣护炉技术就是基于这一原理，使炼钢转炉的寿命大幅度提高，达10000～15000炉。另外，还可以改进炉窑砌体结构、提高砌体的抗热震性光是提高单块砖的抗热震性)来提高炉窑的使用寿命等。

以上仅是河南耐火材料厂技术专家对耐火材料发展方向的几点拙见。还有许多问题也待讨论，如怎样从经济学观点生产、选择和使用耐火材料，炭是最好的耐火原料，如何从生产和使用方面克服其致命的弱点—氧化问题，都是未来耐火材料发展值得注意的问题。