平爐耐火材料的改進及使用情況，平爐砌體的損毀主要是熔渣和鋼液的化學侵蝕和高溫熔蝕或剝落造成的。平爐爐頂最易損毀，是整個爐襯的薄弱環(huán)節(jié)，直接關系到爐子的生產率，因此，各國均把爐頂壽命作為平爐的重要技術指標，所謂平爐爐齡就是指爐頂壽命。

進入六十年代，世界各國平爐普遍采用堿性磚砌筑，就爐頂磚而言，美國多數平爐采用化學經合不燒鎂鉻磚，歐洲一般使用燒成鎂鉻磚；日本采用鐵皮包裹不燒鎂鉻磚作爐頂，該磚能抵抗熱剝落，使用效果較好；蘇聯平爐一般用方鎂石尖晶石磚作爐頂；我國則普遍采用鎂鋁磚，使中型平爐爐頂壽命達到1000爐次左右。

隨著平爐吹氧強化冶煉的發(fā)展，生產效率顯著提高，爐齡卻日趨下降。為此，必須提高磚的質量，開發(fā)新品種，才能滿足平爐冶煉工藝的需要。在這種情況下，英國于1959年研制成功了直接結合堿性磚，其制造關鍵是采用高純原料、高壓成型和高溫燒成。下圖為直接結合鎂鉻磚和鎂磚的燒成溫度與高溫抗折強度的關系。從圖中看出，隨著燒成溫度的升高，直接結合鎂鉻磚的抗折強度顯著增大，而鎂磚到1800℃以后強度反而有所降低。這就是說，為了獲得優(yōu)良的直接結合鎂鉻磚，其燒成溫度應大于1700℃，最好在1800℃左燒成。

目前，在平爐爐頂上主要用直接結合鎂鉻磚，電熔再結合鎂鉻磚和熔鑄鎂鉻磚也得到了一定的應用。這些磚的性能列于下表。

美國平爐爐頂現在普遍采用直接結合鎂鉻磚，前墻也有使用這種磚的。例如，凱薩公司用該磚作爐頂后，使用壽命達到了1151爐次。美國鋼鐵公司5座240噸平爐爐頂采用直接結合鎂鉻磚后，爐齡平均延長9%，楊斯頓鋼廠在185噸平爐爐頂上使用，其壽命達到1400爐次。200噸吹氧平爐爐頂的耐火材料單耗：用化學結合不燒鎂鉻磚時為209公斤/噸鋼，采用直接結合鎂鉻磚時降到1.09~1.24公斤/噸鋼，當用熔鑄鎂鉻磚時僅為1.05公斤/噸鋼；平爐前墻采用直接結合鎂鉻磚砌筑時，其使用效果見下表。

美國1964年有23座平爐爐頂采用熔鑄磚或與直接結合磚混合吊砌；法國在200噸平爐爐頂上，采用熔鑄磚和燒成堿性磚混合吊砌，前墻則全部用熔鑄磚砌筑。該爐未經檢修，壽命達到628爐次；加拿大希爾頓廠平爐爐頂壽命為1200爐次。

意大利薩納克公司某廠生產的直接結合鎂鉻磚，用于300噸平爐爐頂上，其耐火材料單耗僅為0.98公斤/噸鋼。

應當指出，直接結合磚與化學結合磚和燒成磚比較，高溫性能好，但塑性變形小，無法補償因本身的變形而產生的應力。因此，在砌筑時，每隔一定距離應放置厚紙板和金屬片，以降低砌體膨脹而形成的應力。

蘇聯平爐隨著用氧量的增加，普通方鎂石尖晶石磚爐頂已不能適應操作的要求。因此，除用直接結合磚作爐頂外，主要是改進和提高原爐頂磚的質量，其措施是摻加電熔或燒結尖晶石，經高壓成型和高溫燒成而制成鎂鈀尖晶石磚。下表為鎂鋁尖品石磚的性能和使用效果。該磚特點是耐火度高，與氧化鐵發(fā)生反應時膨脹適度，即體積穩(wěn)定性好；在溫度波動及氣體介質作用下，不發(fā)生可逆的體積變化。與方鎂石尖品石磚相比，氣孔率低、荷重軟化溫度富和熱震穩(wěn)定性好。巖相研究表明，磚中的尖晶石和方鎂石之間的結合極為致密，方鎂石顆粒及少量磚酸鹽的分布十分均勻。因此，鎂鋁尖品石磚的使用效果較好。

蘇聯平爐爐頂采用鎂鉻合成砂制造的鎂鉻磚時，其損毀率比普通鎂鉻磚低25~32%。損毀特征主要是爐頂工作層呈周期性的剝落或掉片；當用鎂鋁尖晶石磚作爐頂時，使用壽命比方鎂石尖晶石磚的延長14~28%，損毀特征則為表面熔蝕。但是，在齊列波維茨鋼鐵廠雙床平爐爐頂上使用時，也發(fā)現有掉片的跡象。該爐的吹氧強度為89.8米3/噸鋼·時，爐頂壽命僅為270爐次。

蘇聯馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司五座雙床平爐的爐頂壽命，平均達到900爐次左右。在1978年，原料供應和鑄錠條件均比較好，其中一座平爐的生產技術指標如下：小時產鋼量為197.2噸，氧氣單耗為65.9米3/噸鋼，標準燃料消耗為12.8公斤/噸鋼，冶煉時間為2小時50分鐘，爐頂壽命達到了1008爐次，停爐率僅占7.2%。目前，該座爐子的小時產鋼景已增加到226.9噸，燃料消耗節(jié)約50%，爐頂壽命也超過了1300爐次，是普通吹氧平爐的2~3倍。

我國是生產平爐鋼比較多的國家，平爐爐頂主要采用鎂鋁磚砌筑，吹氧強化操作，爐頂使用壽命：普通平爐約為360爐次，氧氣頂吹平爐為600爐次左右，每噸鋼耐火材料消耗約為21公斤。

平爐采用吹氧技術后，除爐頂易損壞外，前后墻、上升道和蓄熱室上部等處的砌體，也加速了損毀。為此，國外在平爐前后墻上，也開始使用直接結合磚、高純鎂磚、電熔再結合磚和熔鑄磚，以求達到爐襯的均衡損毀，延長使用壽命；蓄熱室上部采用鎂鉻磚砌筑，格孔尺寸放大，以減少爐塵的堵塞，提高壽命。同時氣體運動速度提高，增大了換熱能力。

我國平爐蓄熱室格子磚采用直通式預制大塊，實現了機械化筑爐，使用壽命比小磚的提高3~4倍，而且不堵塞，換熱效果較好。

平爐爐底一般采用鎂磚砌筑，其工作層用鎂砂等散狀料煉爐底，使用壽命為20~30爐次。

平爐出鋼槽一般用粘土磚砌筑，勞動強度大，使用壽命低。蘇聯和我國采用耐火混凝上預制塊或耐火搗打料作出鋼槽襯體，使用壽命高，也為機械化施工創(chuàng)造了條件。

蘇聯扎波羅什鋼廠平爐車間在9號平爐上，安裝一臺修建和拆除出鋼槽襯體的設備。制作新襯時，采用耐火混凝土澆灌，單槽需要40分鐘，雙槽需要105分鐘。新槽襯烘烤后，即可使用。槽襯局部損毀時，可采用耐火噴涂料進行噴補。該設備的生產能力為每小時8米耐火混凝土，拆除與修建均可實現半自動化，一般僅需2名工人操作。

日本雖然結束了平爐的煉鋼史，但回顧一下以前在平爐上用的堿性耐火材料的使用情況，對其它國家現有平爐還是有借鑒作用的，而且這些材料目前仍在轉爐、電爐或爐外精煉等熱工設備上應用著。下表為日本黑崎公司堿性磚的性能和使用范出。

過去，日本在平爐上采用直接結合磚作爐頂，比不燒鎂鉻磚爐頂壽命提高2.0~2.5倍。同時，在前后墻和上升道等部位，也使用了直接結合磚及高純鎂磚和電熔鎂鉻磚，使爐襯損基本達到了均衡。

平爐各部位耐火材料的消耗比例如下：爐頂35.7%，前墻23.9%，爐底28.7%，蓄熱室9.7%，沉渣室2.6%。下表為美、蘇和西德亞爐用耐火材料的單耗。從表中看出，平爐煉鋼消耗的耐火材料是較多的，介于10~30公斤/噸鋼之間，因此也增加了鋼的成本。

綜上所述，各國對平爐用耐火材料做了大量的工作，使其質量提高、品種增加。同時，采用自動控制技術、吹氧強化冶煉和改進管理制度。因此，平爐生產率顯著提高，爐齡有所延長，消耗逐漸下降。但是，它與氧氣轉爐和超高功率電爐相比，仍然是遜色的。

平爐爐襯的噴補也是提高爐齡的一種措施，美國、蘇聯和加拿大等國應用較普遍。噴補部位主要有爐頂、爐墻及堤坡、上升道和沉渣室等。耐火噴涂料一般采用鎂質或鎂鉻質材料，用硅酸鈉，磷酸或磷酸鹽作結合劑。

平爐預防性的濕法熱噴補方案是多種多樣的。例如，加拿大阿爾果馬鋼廠平爐投產6~8爐次后，便開始對爐頂進行噴補，直至爐役結束為止。這樣做能使185噸平爐爐頂的使用壽命提高12倍左右，但耐火材料單耗增加了0.52公斤/噸鋼；美國鋼鐵公司的全部平爐爐頂均采用熱噴補措施，即當爐頂首次出現剝落或掉片時，就開始進行噴補，每周5~8次，爐役后期每周9~14次。噴補是在熔煉后期或出鋼后，爐頂溫度最高時進行的，每次噴補約需10分鐘，耗料量為1000~1600公斤。采用噴補技術后，普通平爐爐頂壽命能提高58%，吹氧平爐的則提高27%。

蘇聯馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司雙床平爐開爐后，便進行噴補，每天一次，直至爐役結束。普通吹氧平爐爐頂的噴補，應根據爐頂的損毀情況而進行。采用噴補措施后，爐頂壽命可提高1~4倍；扎波羅什鋼廠平爐用耐火噴涂料系采用鎂砂和鉻礦配制的，其比例為40:60或60:40，外加5%的耐火粘上和3%的水玻璃。該廠500噸平爐爐頂壽命為157~206爐次，采用噴補措施后，使爐頂壽命提高了40~54%，平均蝕損速度約為10毫米/爐次；根據卡木納爾冶金廠平爐爐頂的噴補經驗，在整個爐役中，噴補次數不能少于40次，否則效果不顯著。爐頂無噴補層時，蝕損速度為13毫米/爐次。噴補后，蝕損速度則降為09~1.1毫米/爐次。下表為平爐爐頂噴補后的壽命和單耗。

從上表中看出，耐火噴涂料的單耗高于爐頂鎂鉻磚的消耗，根據各國平爐的噴補實踐，耐火材料消耗量均有所增加，但爐齡普遍提高，中修率降低，生產率提高，鋼產量增加。因此，平爐爐頂的噴補，應合理地選擇噴涂料和制定操作制度，并探討最佳的經濟效果。

平爐熱噴補是主要的，冷噴補也試用過。例如，蘇聯謝洛夫鋼廠175噸平爐中修時，前后對五個爐頂進行過噴補。每個爐頂消耗耐火噴涂料約為10噸。該種噴涂料是用磷酸作結合劑的，并加有促凝劑。噴補是分層進行的，每層厚度為10~15毫米，總享為30~35毫米。噴后自然養(yǎng)護6~8個小時，然后在24小時內烘烤到使用溫度，未發(fā)現魚裂或掉片現象。使用情況如下表所示。

應當指出，在鎂質或鎂鉻質耐火噴涂料中，摻加少量的硅酸鋁質材料，有利于高溫下燒結，并與爐頂磚形成致密的粘結層，使用效果更好些。

平爐用氧操作后，爐墻及堤坡的損毀加劇。過去一般是手工投補，效果不好。目前，蘇聯采用噴涂的方法修補爐墻及堤坡，取得了良好的使用效果。例如，伊卓爾斯克工廠的平爐后墻，采用耐火噴涂料噴補后，使壽命由180爐次提高到400爐次。

總之，平爐爐襯進行噴補后，能延長爐齡，提高鋼產量，使用得當是有益處的。