步進(jìn)梁式的軋鋼加熱爐用耐火材料為澆注料、可塑料居多，爐頂采用吊掛結(jié)構(gòu)，使用錨固磚加可塑料，在靠近爐殼鋼板的部位使用絕熱耐火材料，如輕質(zhì)隔熱磚、硅鈣板、纖維氈等材料。如某步進(jìn)梁式加熱爐加熱寬500~1600mm、長(zhǎng)8000~10000mm的板坯，從20℃連續(xù)加熱到1250℃，生產(chǎn)能力只有270t/h。從類(lèi)似的加熱爐用耐火材料要求看：耐火材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)只有軋鋼加熱爐用澆注料標(biāo)準(zhǔn)GB/T22590-2008規(guī)定了軋鋼加熱爐低溫區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)及水冷管部位的工作襯和隔熱用耐火澆注料的理化性能。工作襯的要求從化學(xué)成分看，只限定氧化鋁含量：物理性能涉及體積密度、強(qiáng)度、加熱永久線(xiàn)變化和抗熱震性，使用溫度分1300、1350、1400℃及1450℃共4個(gè)等級(jí)。隔熱襯用耐火澆注料的物理性能涉及體積密度、強(qiáng)度、加熱永久線(xiàn)變化和導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)應(yīng)不同體積密度的材料使用溫度分700、800、1000、1100、及1200、共5個(gè)等級(jí)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，ZJ-65、ZJS-65及ZJ-703材質(zhì)的工作襯均可滿(mǎn)足1400℃以上使用溫度的要求。
軋鋼高溫步進(jìn)式加熱爐所用耐火材料必須考慮其性能要適應(yīng)生產(chǎn)的高溫要求，如立柱、步進(jìn)梁、底部所用耐火澆注料與爐墻、爐頂使用的可塑料，都直接接觸高溫使用環(huán)境，另外還有大量的含氧化鐵渣的黏附和侵蝕，因此與普通的加熱爐應(yīng)該有所區(qū)別。并且在高溫步進(jìn)梁式加熱爐使用溫度可達(dá)1380℃，在使用過(guò)程中，經(jīng)常由于粘渣，一旦粘渣就必須得清理、檢修，耗時(shí)長(zhǎng)、成本高。為了分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，了解耐火材料的性能，對(duì)不同加熱爐內(nèi)使用的耐火材料情況需要進(jìn)行分析并加以改正。
一：立柱與步進(jìn)梁用耐火澆注料分析
步進(jìn)梁與立柱粘渣嚴(yán)重，其用澆注料性能如表2.從表2看，變形量0.6%時(shí)立柱與步進(jìn)梁澆注料的荷重軟化溫度為1319℃，而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1342℃，這個(gè)溫度區(qū)間很狹窄，變形量卻很大，如此性能，會(huì)造成立柱表面發(fā)軟，且澆注料內(nèi)液相物質(zhì)增加，易粘結(jié)鋼坯上落下的氧化鐵皮，也易與氧化鐵皮反應(yīng)形成粘稠的掛渣物。從結(jié)構(gòu)分析看，表面掛渣中含鋁量高，估計(jì)與氧化鐵與耐火材料的侵蝕反應(yīng)有關(guān)，含氧化鋁的氧化鐵熔物黏物度增加，容易粘渣
二：爐墻與爐底用耐火材料分析
爐墻出現(xiàn)變形，中間縮窄，底部變寬，容易出現(xiàn)開(kāi)裂：爐底出現(xiàn)大量的氧化鐵渣堆積，影響生產(chǎn)。其所用澆注料、搗打料的性能如下表：
變形量0.6%時(shí)爐墻、爐底搗打料的荷重軟化溫度為1213℃，變形量2%時(shí)僅為1392℃，同樣會(huì)造成爐墻、爐底的粘渣。變形量0.6%時(shí)爐底澆注料的荷重軟化溫度為1324℃，變形量2%時(shí)僅為1352℃，如果變形增加，對(duì)于爐窯的安全使用不利。變形量0.6%時(shí)爐底使用的鎂鉻澆注料的荷重軟化溫度為1239℃，變形量2%時(shí)僅為1451℃，荷重軟化溫度有所增加，因此墊補(bǔ)鎂鉻澆注料利于保護(hù)爐底、爐墻，對(duì)于爐窯的安全使用有利，變形量0.6%的荷重軟化溫度有待于進(jìn)一步提高，以控制液相量，減爐渣粘附。
三：圍堤及燒嘴用耐火材料分析
圍堤粘渣嚴(yán)重，阻礙了立柱的行程，圍堤也出現(xiàn)開(kāi)裂，清渣時(shí)容易出現(xiàn)破損。其所用搗打料的性能如下表。變形量0.6%時(shí)圍堤搗打料的荷重軟化溫度為1222℃變形量2%時(shí)僅為1517℃，變形溫度的范圍比較寬，開(kāi)始變形的溫度低，從1222℃變形量達(dá)到0.6%，搗打料容易發(fā)軟，粘渣就比較嚴(yán)重。燒嘴周?chē)鷵v打料形態(tài)穩(wěn)定，粘渣少，表明所用爐襯材料性較好，爐墻有內(nèi)陷、開(kāi)裂情況，與搗打料的性能有關(guān)。圍堤及燒嘴所用可塑料的性能如表4.從表4看出，變形量0.6%時(shí)，燒嘴可塑料的荷重軟化溫度為1316℃，而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1568℃，這個(gè)溫度區(qū)間比較大，荷重軟化溫度提高，對(duì)于減少粘渣有利。
從破損調(diào)查與耐火材料的性能分析看，高溫加熱爐所需要的耐火材料應(yīng)改進(jìn)不應(yīng)該再只關(guān)注材料的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、體積密度、高溫?zé)缶�(xiàn)變化率等性能。應(yīng)從荷重軟化溫度等關(guān)鍵性能指標(biāo)看，耐火材料檔次低，爐窯容易粘渣。因此需要根據(jù)用戶(hù)的工藝特征改變爐窯耐火材料的選材依據(jù)，否則，被動(dòng)的使用耐火材料，難以適應(yīng)高溫的生產(chǎn)需求。