熱風(fēng)閥是高爐煉鐵生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其使用壽命的長(zhǎng)短對(duì)高爐生產(chǎn)有很大影響。目前，高爐生產(chǎn)中普遍采用了高風(fēng)溫高風(fēng)壓的生產(chǎn)工藝。高爐冶煉時(shí)，閥門開啟，熱風(fēng)閥承受來(lái)自熱風(fēng)爐約1 350℃熱風(fēng)的沖刷；高爐休風(fēng)期，閥門關(guān)閉，熱風(fēng)閥又要承受來(lái)自高爐中巨大的熱負(fù)荷。因此，目前大部分高爐都采用有耐火澆注料的襯里熱風(fēng)閥。耐火澆注料具有耐高溫、耐熱風(fēng)沖刷及隔熱等作用，可以保護(hù)閥門金屬構(gòu)件不受高溫?zé)犸L(fēng)的直接作用，防止金屬構(gòu)件高溫軟化和氧化腐蝕，從而達(dá)到閥門在高溫下所要求的強(qiáng)度。
閥板一般采用單層重質(zhì)不定型耐火澆注料覆蓋（如圖1所示），可以耐高溫，耐熱風(fēng)沖刷，但重質(zhì)耐火澆注料熱導(dǎo)率高，隔熱效果較差，故閥板需采用大量循環(huán)水冷降低金屬構(gòu)件溫度。另一方面，循環(huán)水冷不利于不定型耐火澆注料的高溫?zé)Y(jié)而陶瓷化結(jié)合，導(dǎo)致耐火澆注料耐高溫性能較差。也有生產(chǎn)人員采用單層輕質(zhì)隔熱耐火澆注料，有隔熱效果，但是耐熱風(fēng)沖刷性能較差，產(chǎn)品壽命較短。單層覆蓋耐火澆注料結(jié)構(gòu)單一，施工工藝簡(jiǎn)單，但節(jié)水、節(jié)能、使用壽命及應(yīng)用效果都較差，這是目前閥板存在的問題。
為解決上述存在的問題，改用合適的復(fù)合材料，采用梯度多層耐火材料施工工藝和表面涂層工藝，保護(hù)金屬免遭腐蝕，提高整體隔熱效果和工作層表面熱輻射率，降低熱量流失，促使工作層耐火材料燒結(jié)，確保材料工作表層陶瓷化結(jié)合，延長(zhǎng)了材料使用壽命。施工工藝如下：
（1）在除過(guò)銹的閥板上先進(jìn)行涂抹隔熱涂料1～2mm厚，自然風(fēng)干。
（2）在隔熱涂料上平鋪硅酸鋁纖維紙三層共9mm厚，層間采用水玻璃刷涂粘貼。
（3）將閥板平放在震動(dòng)臺(tái)上，然后在進(jìn)行第一層隔熱型輕質(zhì)莫來(lái)石澆注料的施工，在攪拌機(jī)中將輕質(zhì)莫來(lái)石隔熱澆注料干混3～5m i n然后再加水?dāng)嚢瑁旌虾玫牧系谷牍杷徜X纖維紙面上振動(dòng)成形，厚度30mm，澆注后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。 自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間三天后，進(jìn)行低溫150℃烘烤24h，然后保溫24h。
（4）第一層輕質(zhì)莫來(lái)石澆注料做完烘烤后，將閥板平放在震動(dòng)臺(tái)上，進(jìn)行第二層低水泥剛玉澆注料施工，同樣的攪拌步驟，其加水量在6%，混合好的料倒入輕質(zhì)多孔莫來(lái)石澆注料面上振動(dòng)成形，厚度50mm。最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)烘烤。
（5）利用出爐后閥板余熱，在低水泥剛玉澆注料的表面再次涂抹隔熱涂料，如此可進(jìn)行三遍涂刷，厚度1～2mm。
以上工藝步驟中的自然干燥或養(yǎng)護(hù)過(guò)程，環(huán)境溫度不低于10℃。采取以上設(shè)計(jì)及施工工藝的改進(jìn)，材料各層之間有合理的溫度梯度，層間由溫度產(chǎn)生的熱應(yīng)力可在硅酸鋁纖維紙層間緩沖，工作層熱應(yīng)力由膨脹縫緩沖，提高了材料整體的抗熱震能力；多層隔熱降低金屬構(gòu)件溫度和熱量流失，從而可以減少循環(huán)冷卻水用量；表面涂層材料促使工作層高溫?zé)Y(jié)，提高工作層的高溫性能和熱輻射率，延長(zhǎng)了工作層材料的使用壽命，降低了使用中的熱量流失