根據(jù)《機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量》雜質(zhì)統(tǒng)計(jì)，我國鑄造企業(yè)2萬多家，沖天爐4萬多臺(tái)。每年鑄件產(chǎn)量達(dá)3571萬t，其中70%~80%是由沖天爐熔煉的鐵水生產(chǎn)，20%~30%的鑄件由小高爐、電爐熔煉鐵水。沖天爐熔爐技術(shù)是鑄造技術(shù)最核心部分，也是最關(guān)鍵的一道工序，而耐火材料應(yīng)用對(duì)沖天爐設(shè)備使用壽命及鑄件質(zhì)量有一定影響。
沖天爐爐缸區(qū)耐火層在爐過程中長(zhǎng)時(shí)間處于1470~1490℃的高溫環(huán)境中，其需要很好的耐火強(qiáng)度，而傳統(tǒng)用耐火磚手工砌筑方法，存在磚縫，爐缸區(qū)耐火層高溫強(qiáng)度不夠，經(jīng)不住高溫鐵水及熔渣的沖刷，造成爐襯侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致獲得高溫鐵水存在一定困難，尤其是在開爐中后期爐膛直徑逐漸變大，爐況運(yùn)行波動(dòng)大化學(xué)成分控制困難，對(duì)鑄件質(zhì)量有一定的影響，并且耐火層使用周期短，需要每天更換，員工來動(dòng)強(qiáng)度大，成本高。通過采用耐火澆注料可以提高耐火層使用壽命，增強(qiáng)耐火層耐高溫強(qiáng)度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高爐膛尺寸穩(wěn)定性，使熔化過程容易控制。
耐火澆注料作為沖天爐耐火層使用，需要經(jīng)過不斷摸索和試驗(yàn)，從鐵水包、沖天爐前爐逐一進(jìn)行試驗(yàn)，不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最后才在沖天爐后爐膛進(jìn)行推廣應(yīng)用，納入工藝。
一： 耐火澆注料在鐵水包中的應(yīng)用
鐵水包用于鑄造車間澆注作業(yè)，在爐前承接鐵液后，由行車運(yùn)到鑄型處進(jìn)行澆注，鐵水包在剩裝和轉(zhuǎn)運(yùn)1460℃左右的高溫鐵水時(shí)必須具備一定安全性和耐高溫性，并且材料不易潰散。
（1）傳統(tǒng)方法制作鐵水包耐火層
用耐火磚修砌鐵水包，并作為鐵水包的耐火層，其使用壽命20爐次左右，耐火磚制作鐵水包耐火層多使用耐火泥為粘結(jié)劑，其不但有較大的灰縫，而且在高溫下耐火泥首先會(huì)被溶解然而造成灰縫進(jìn)一步擴(kuò)大。
（2）新方法耐火澆注料制作鐵水包耐火層
根據(jù)鐵水包的大小制作一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)模具，填充耐火澆注料進(jìn)行振動(dòng)，等到澆注料自然凝固后脫模，使用前進(jìn)行烘烤，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，用耐火澆注料一次成型的鐵水包可以使用200次，使用壽命長(zhǎng)，耐高溫性能良好，致密性高不易燒損，耐火澆注料制作鐵水包耐火層應(yīng)在鑄造、有色金屬、鐵合金等冶煉行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
二 ：耐火澆注料在沖天爐前爐中應(yīng)用
前爐儲(chǔ)存鐵液，使鐵液成分和溫度均勻，減少鐵液在爐缸內(nèi)的停留時(shí)間，分離鐵液，凈化鐵液。前爐在儲(chǔ)存1500℃以上的高溫鐵水時(shí)，必須具備一定的安全性能和良好的保溫性能。
（1）傳統(tǒng)方法制作沖天爐前爐耐火層。
用耐火磚修爐，砌磚時(shí)耐火泥漿應(yīng)布滿磚的接觸面，間隙為1~3mm，上下層磚縫必須錯(cuò)開，用耐火磚修砌的前爐作為前爐的耐火層，使用壽命1~2爐次，壽命短。
（2）新方法耐火澆注料制作沖天爐前爐耐火層
支好鐵模模具，攪拌好原料倒入模型內(nèi)，每次加料厚度200~300mm，開啟振動(dòng)棒插入料內(nèi)振動(dòng)，排除氣體砌底振實(shí)，澆注料施工完畢自然凝固24h 后脫模，使用前進(jìn)行烘烤。經(jīng)過一段時(shí)間的試驗(yàn)，用澆注料一次成型的前爐可以使用200次，使用壽命長(zhǎng)，耐高溫性能良好，致密性高不易燒損。
三：耐火澆注料在沖天爐后爐爐膛中應(yīng)用
后爐爐膛在開爐過程中承受1600℃以上的高溫物流和高溫化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)過在澆口杯、鐵水包、前爐試驗(yàn)后，確定耐火澆注料的耐火度、高溫強(qiáng)度、致密性，以及使用壽命滿足后爐爐膛對(duì)耐火材料的要求，經(jīng)過反復(fù)分析研究，決定在后爐進(jìn)行嘗試。
（1）傳統(tǒng)方法制作沖天爐后爐爐膛耐火層。
用耐火磚修爐，爐壁侵蝕程度超過磚厚度的2/3或有破碎、松動(dòng)時(shí)應(yīng)換新磚，砌至?xí)r耐火泥漿應(yīng)布滿磚的接觸面，間隙為1~3mm，上下層磚縫必須錯(cuò)開，用耐火磚修砌后爐爐膛，耐火磚的耐火只有1580℃，鐵水溫度可達(dá)1650℃，耐火磚燒損比較嚴(yán)重，幾乎只剩下原來的1/4，爐膛直徑尺寸波動(dòng)較大，爐況運(yùn)行波動(dòng)大，化學(xué)成分控制困難，對(duì)鑄件質(zhì)量有一定的影響，并且耐火層使用周期短，每次都需要更換新磚，廢氣的舊磚無法回收，造成很大的浪費(fèi)，并污染環(huán)境，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，制作成本較高。
（2）新方法耐火澆注料制作沖天爐后爐爐膛耐火層。
支好鐵模模具，攪拌好原料倒入模型內(nèi)，每次加料厚度200~300mm，開啟振動(dòng)棒插入料內(nèi)振動(dòng)，排除氣體徹底振實(shí)，澆注料施工完畢自然凝固24h后脫模，澆注料的耐火度為1700℃，不易燒損，澆注料只是表面有輕微的損壞。經(jīng)過一段時(shí)間應(yīng)用，澆注料一次成型的后爐爐膛可以使用40次，使用壽命長(zhǎng)，耐高溫性能良好，致密性高不易燒損，爐膛直徑尺寸波動(dòng)較小，使融化過程容易控制，制作成本低，其耐火澆注料制作沖天爐后爐膛耐火層效果非常好。
結(jié)束語：沖天爐使用的耐火材料要求較高，不僅需要耐高溫，而且材質(zhì)要求致密，抗壓強(qiáng)度高，不易潰散。通過不斷摸索和總結(jié)，采用耐火澆注料作為沖天爐耐火層使用材料，大大提高沖天爐耐火層使用壽命，爐膛尺寸得到控制，使熔化過程容易控制，鐵水冶金質(zhì)量得到提高:減少了固體廢棄物的排放，減少了環(huán)境污染：減少了重復(fù)勞動(dòng)，降低了生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。