摘要： 本文深入探讨了金属冶炼电炉原料在高炉用整体透气砖中的应用。分析了其应用的背景与意义，详细阐述了不同金属冶炼电炉原料的特性及对透气砖性能的影响，包括透气性、耐热性、抗侵蚀性等方面。通过实验研究与实际应用案例，验证了合理应用金属冶炼电炉原料可有效提升高炉用整体透气砖的综合性能，为高炉炼铁技术的优化与发展提供了重要参考，有助于提高高炉生产效率、降低能耗并延长高炉使用寿命。

一、引言

高炉炼铁作为钢铁生产的核心环节，其内部衬砖的性能对高炉的稳定运行、生产效率及能耗等至关重要。整体透气砖在高炉中承担着调节炉内气流分布、保障物料均匀 descent 等关键功能。随着钢铁工业对高炉长寿、高效、低耗的要求日益严苛，传统透气砖材料已逐渐难以满足需求。金属冶炼电炉原料因具有独特的物理化学性质，其在高炉用整体透气砖中的应用研究应运而生，旨在挖掘新型原料潜力，改善透气砖性能，推动高炉炼铁技术的进阶。

二、金属冶炼电炉原料特性分析

（一）成分特点

金属冶炼电炉原料种类繁多，涵盖铁矿石、焦炭、石灰石等常见冶金辅料，以及一些特殊的合金添加料。例如，高纯度铁矿石具有较高铁含量，杂质少，能为透气砖提供基础的铁元素框架，利于提升导热性；焦炭灰分中的特定氧化物可增强原料高温下的液相黏结能力；石灰石分解产生的氧化钙能与其它成分反应形成稳定化合物，改善砖的高温稳定性。

（二）粒度分布

从微米级细粉到厘米级块状物料不等的粒度分布，赋予原料不同的堆积特性。细颗粒填充空隙，增加砖体致密度，但过细易导致烧结收缩过大；粗颗粒则构建起透气通道骨架，保障气体渗透性。如在电炉还原渣中，适中粒度的颗粒重组后可形成多孔且坚固的微观结构，契合透气砖透气与强度兼具的需求。

（三）热学性能

多数金属冶炼电炉原料具备良好耐热性，熔点高、热膨胀系数低。像镁质原料在高温下仍保持结构稳定，热震稳定性佳，当高炉内温度急剧波动时，能有效减少透气砖因热应力产生的裂纹与剥落，确保气流通路顺畅，维持高炉内工况稳定。

三、金属冶炼电炉原料对高炉用整体透气砖性能影响

（一）透气性调控

原料中的多孔结构与合理粒度搭配是关键。以转炉钢渣为例，其内部气孔经破碎筛分后均匀分布于透气砖坯体，形成曲折互通的气体通道。当高炉鼓风通过时，这些通道能按需分配风量，均匀吹透料层，避免局部过热或憋风现象，降低炉内压差，提升透气效率，保障高炉顺行。

（二）耐热性增强

含锆英砂等高熔点金属冶炼电炉原料的透气砖，在高炉高温环境（可达 1500℃以上）下，锆英砂颗粒保持稳定晶相，不软化、不挥发，支撑砖体结构，使透气砖能在漫长高温周期中维持形状与性能，延长高炉一代寿命，减少因砖体垮塌导致的休风检修频次。

（三）抗侵蚀性提升

金属冶炼电炉原料中的铬铁矿、钒钛矿等组分，在高炉内复杂气氛（CO、CO₂、H₂O 等）与炉料摩擦冲刷下，能在砖表面形成致密氧化膜或碳化物保护层。如铬铁矿氧化生成铬铁尖晶石，硬度高、化学稳定性强，抵御炉渣、铁水侵蚀，防止透气砖过度磨损，保持气流通路完整。

四、实验研究

（一）原料配比优化实验

选取多种金属冶炼电炉原料，按不同比例混合制砖试样。设置对比组，一组采用传统配方，其余添加各异比例电炉原料。经成型、干燥、高温烧成后，检测透气率、耐压强度等指标。

将制备好的透气砖试样置于模拟高炉温度、气氛装置中，持续通入高速氮气模拟鼓风，时长[T]小时，观察试样表面侵蚀、内部结构变化。结果显示，添加金属冶炼电炉原料的试样表面侵蚀层厚度较传统砖减薄[比例]，内部孔隙率保持在合理区间，证实其在模拟极端工况下的优越性能，验证原料应用可行性。

金属冶炼电炉原料在高炉用整体透气砖中的应用具显著成效，通过优化配比、发挥原料特性，可精准调控透气砖透气、耐热、抗侵蚀等性能，契合高炉高效长寿运行需求。未来，应进一步深化对多元原料协同作用机制研究，结合智能制造技术精准控制原料加工与砖体成型，开发自适应高炉多变工况的透气砖，持续推动高炉炼铁向绿色、智能、精细化方向发展，为钢铁工业升级筑牢根基。