高爐冷卻壁是高爐結構的重要組成部分。其可分為鑄鐵、鑄鋼、銅以及熱面用銅質(zhì)冷面用鋼質(zhì)的復合結構冷卻壁等。冷卻壁朝向高爐內(nèi)側的表面有光面的、凹凸槽的，也有其他結構形式的，但主要還是凹凸結構為主。凹凸槽的作用是便于鑲嵌耐火材料保護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層。

　　鑲嵌在冷卻壁表面的耐火磚能夠有效地保護冷卻壁不受爐料磨損，同時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，它要長時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，因而一般幾個月或稍長時間就被逐步磨損或沖刷掉。

　　沒有了耐火材料的保護，冷卻壁表面就會暴露出來直接接觸高溫爐料與爐氣的沖刷與侵蝕。同時，由于沒有了耐火材料層的隔熱，冷卻壁內(nèi)冷卻水會帶走大量熱量，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題，高爐一般采用定期的內(nèi)壁噴涂噴補或壓入造襯修補，目的都是在內(nèi)壁耐火材料被磨損后，設法重新在內(nèi)壁上構筑一層新的耐火材料保護層。

　　但無論是噴補還是壓入，耐火材料的使用壽命依然很短，一般半年或稍長時間即已脫落。如何在冷卻壁表面形成穩(wěn)定的渣皮保護層，才是解決高爐節(jié)能與長壽的關鍵。

　　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-預掛渣皮保護層，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，因而耐磨性與強度極高，且不會發(fā)生燕尾槽斷裂，從而可以長期穩(wěn)定覆蓋于冷卻壁上，相當于冷卻壁上有一層永久性預掛爐渣。其具有以下技術特點：

　　一是具有高抗剪切力、高耐磨性能、高導熱性能、易掛渣。

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

　　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。

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

　　五是導熱系數(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掛渣皮鋼纖維