الفرن العالي هو قطعة أساسية من المعدات في المعادن الصلبة، مسؤولة عن حوالي 73٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في إنتاج المعدن القابل للاستخدام. لإنتاج طن واحد من الحديد، حوالي 0.5 طن من الكوكاين يستهلك، ويتم استخدام حوالي 1.6 كجم من المواد المقاومة للحريق.غالبا ما يؤدي تدهور الغطاء الصلب إلى إغلاق الفرن للصيانة، مما يؤثر بشكل كبير على الإنتاجية.
لتحسين إنتاجية الفرن العالي وتقليل استهلاك الوقود، تشمل التدابير الرئيسية زيادة حجم الفرن، ورفع درجة حرارة الهواء العالي، وحقن الوقود المساعد مثل الزيت الثقيل،الغاز الطبيعي، الفحم المسحوق، سماد زيت الفحم، أو الغازات المقللة الساخنة.
على سبيل المثال ، يستهلك فرن عالي بحجم 5000 متر مكعب حوالي 3.5 كيلو مترا من المواد المقاومة للنار لتغطيتها ، في حين تتطلب أفرانها الساخنة الثلاثة وغيرها من المعدات المساعدة 27 إضافية.5 كيلواستنادا إلى ظروف التشغيل والتفاعلات بين الغطاءات والعوامل التآكلية ، يتم تقسيم الغطاء المقاوم للنيران إلى ثماني مناطق ، كما هو موضح في الشكل 11-1:
يحدث أعلى ارتداء في جسم الفرن السفلي والحوائط ، مما يجعل عمر الغطاء الصلب في هذه المناطق حاسمًا لحياة الخدمة الشاملة للفرن.
لمواجهة هذه التحديات، يجب أن تظهر المواد المقاومة للحريق في الفرن العالي مقاومة ممتازة للارتداء، والانتشار الحراري (200 ساعة عند 450 درجة مئوية) والاستقرار ضد أول أكسيد الكربون والدورة الحرارية.ومع ذلك، حتى الأفران العالية الكبيرة التي تنتج 2.5 طن من الحديد الخام لكل وحدة تتطلب تدابير إضافية عندما يصل ضغط الغاز في الحنجرة إلى 0.2 0.25 MPa.
وتشمل المواد الحارقة المستخدمة عادة:
هذه المواد الصلبة عالية الألومينا مع مسامية ظاهرية منخفضة حيوية للحفاظ على استقرار تشغيل الفرن وتطويل عمر خدمته.
