高爐冷卻壁是高爐結(jié)構(gòu)的重要組成部分。其可分為鑄鐵、鑄鋼、銅以及熱面用銅質(zhì)冷面用鋼質(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)冷卻壁等。冷卻壁朝向高爐內(nèi)側(cè)的表面有光面的、凹凸槽的，也有其他結(jié)構(gòu)形式的，但主要還是凹凸結(jié)構(gòu)為主。凹凸槽的作用是便于鑲嵌耐火材料保護(hù)層以及在耐火材料被磨損掉以后便于在冷卻壁表面形成掛渣保護(hù)層。

　　鑲嵌在冷卻壁表面的耐火磚能夠有效地保護(hù)冷卻壁不受爐料磨損，同時(shí)也在爐壁形成一道熱阻以降低爐壁散熱能耗。但冷卻壁表面的耐火材料所處使用環(huán)境十分苛刻，它要長(zhǎng)時(shí)間在高溫條件下承受爐渣的侵蝕、爐料的磨損、上升煤氣流的沖刷、溫度變化的熱沖擊等，因而一般幾個(gè)月或稍長(zhǎng)時(shí)間就被逐步磨損或沖刷掉。

　　沒(méi)有了耐火材料的保護(hù)，冷卻壁表面就會(huì)暴露出來(lái)直接接觸高溫爐料與爐氣的沖刷與侵蝕。同時(shí)，由于沒(méi)有了耐火材料層的隔熱，冷卻壁內(nèi)冷卻水會(huì)帶走大量熱量，造成大量熱量的散失，表現(xiàn)為生產(chǎn)的高焦比與高能耗。

　　為防止出現(xiàn)高能耗與冷卻壁的燒毀等問(wèn)題，高爐一般采用定期的內(nèi)壁噴涂噴補(bǔ)或壓入造襯修補(bǔ)，目的都是在內(nèi)壁耐火材料被磨損后，設(shè)法重新在內(nèi)壁上構(gòu)筑一層新的耐火材料保護(hù)層。

　　但無(wú)論是噴補(bǔ)還是壓入，耐火材料的使用壽命依然很短，一般半年或稍長(zhǎng)時(shí)間即已脫落。如何在冷卻壁表面形成穩(wěn)定的渣皮保護(hù)層，才是解決高爐節(jié)能與長(zhǎng)壽的關(guān)鍵。

　　為解決上述難題，北京聯(lián)合榮大研發(fā)出新型專利產(chǎn)品-預(yù)掛渣皮保護(hù)層，該材料為人工合成渣皮材料，由耐火材料和硅酸鈣粉末及金屬鋼纖維按一定比例配制，因而耐磨性與強(qiáng)度極高，且不會(huì)發(fā)生燕尾槽斷裂，從而可以長(zhǎng)期穩(wěn)定覆蓋于冷卻壁上，相當(dāng)于冷卻壁上有一層永久性預(yù)掛爐渣。其具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　一是具有高抗剪切力、高耐磨性能、高導(dǎo)熱性能、易掛渣。

　　二是既具有陶瓷材料耐高溫、耐腐蝕特點(diǎn)；兼有金屬材料高強(qiáng)度耐機(jī)械沖擊的特點(diǎn)。

　　三是整體性好，內(nèi)部不容易受到侵蝕，可保持耐火材料的完整性。

　　四是預(yù)掛渣皮注料內(nèi)大量鋼纖維可起到很好的增韌效果，不會(huì)整體脫落，只會(huì)慢慢地侵蝕掉。

　　五是導(dǎo)熱系數(shù)很高，可以形成一定寬度的溫度梯度，使1150℃的等凝線向爐內(nèi)推移，利于減緩侵蝕和掛渣。（北京聯(lián)合榮大工程材料股份有限公司專家組）

　　圖一為使用3年后的高爐冷卻壁

　　圖二為使用2年后的高爐冷卻壁預(yù)掛渣皮鋼纖維