熱風管系是熱風從熱風爐本體輸送到高爐之間的熱風管道系統，它包括送風主管、支管、圍管以及連通主管和圍管、主管和支管的熱風出口等部分。由于高爐一代爐齡已提高到15～20年，而熱風爐本體壽命達到20～30年，因此，熱風管系作為輔助系統，其使用壽命至少應與高爐同步。
　　隨著高爐與熱風爐技術的不斷進步，熱風溫度普遍提高，送風溫度最高可達1300℃，部分鐵廠高爐熱風管道出現了管殼表面溫度過高、發紅，內襯破損、掉磚、塌陷等問題，有的僅使用5～8年就進行中修。熱風管系耐火磚襯分為輕質隔熱層磚和重質工作層磚;隔熱層一般由2層或多層輕質磚砌筑，靠管壁的外層多采用輕質粘土磚，中間層采用輕質高鋁磚或輕質莫來石磚;在主管、支管、圍管等部位的重質工作層可采用紅柱石-莫來石、莫來石-紅柱石-剛玉等材質的耐火磚;在熱風出口部位，由于熱風閥開啟過程中的瞬間沖擊力很大，可選用含紅柱石的剛玉-莫來石磚或性能相當的耐火材料。熱風管系耐火材料選擇不當，不能滿足高風溫的需求。武鋼自2005年開始，有針對性地對5號、6號、7號、1號高爐的熱風管系耐火材料破損狀況進行了調研，認為熱風管系耐火材料事關高爐的穩定運行，建議制定相關的行業標準，對熱風管系的定形耐火材料性能指標加以規范。2016年8月底，《高爐熱風管系用耐火材料》通過了全國耐標委組織的標準審定。
　　考慮到熱風管系用耐火材料的特點，以往的企業標準都是以紅柱石磚、剛玉莫來石磚等具體材料的形式來確定組成與性能范圍，由于其材質的不確定性，不同企業選擇差別大，規范性差，使用效果差別大，不理想。行業標準制定主要把握2個方面:成分控制與性能控制。根據高爐熱風管系耐火材料的特點及用戶要求，確定Al2O3、Fe2O3、TiO2、(K2O+Na2O)、顯氣孔率、體積密度、常溫耐壓強度、加熱永久線變化、蠕變率、抗熱震性、導熱系數等物理化學指標，見表5，表6。 　　3.1化學分析指標的確定
　　化學組成決定耐火材料制品的基本特性，化學成分的設定主要考慮2個因素:一是與相關產品標準的繼承性和兼容性;二是熱風管系的使用安全性。設置了Al2O3，Fe2O3，TiO2，K2O+Na2O4個化學指標，Al2O3為其主要成分，Fe2O3，K2O+Na2O為雜質，影響耐火磚的高溫使用性能，TiO2規范原料的品質，因此需要加以限定。小型高爐因為成本的考慮，未對TiO2，K2O+Na2O含量提出要求。
　　3.2體積密度、顯氣孔率及常溫耐壓強度
　　指標的確定高爐熱風管系用耐火材料主要用于熱風管系工作層和隔熱層的砌筑，為確保產品使用性能，延長熱風管系使用壽命，設置了體積密度和顯氣孔率的檢測項目，保證耐火磚的材質、致密度，利于提高其使用性能。設置了常溫耐壓強度指標，耐壓強度主要反映材料的力學性能和燒結情況，影響著爐襯的結構穩定性能。常溫耐壓強度高，氣孔率低，表明制品組織結構致密均勻，燒結良好，從而確保爐襯具有良好的結構強度和抗沖刷、磨損的能力。
　　3.3加熱永久線變化指標的確定
　　加熱永久線變化反應了材料的高溫體積穩定性，對耐火襯的膨脹結構或膨脹縫設計具有重要參考，是一般耐火材料嚴控的性能指標。在標準中限定爐襯高溫條件下的變形量，保證了爐襯的整體穩定性，不至于收縮或膨脹導致開裂、坍塌。
　　3.4蠕變率指標的確定
　　蠕變率表示在規定的溫度和時間內，受恒定載荷產生的變形量。蠕變率是表征耐火材料高溫性能的重要指標，影響著耐火材料在高溫使用過程中的體積穩定性和使用性能。大型高爐因為要求比較嚴格，高溫下的蠕變率要求較高;中型高爐更注重使用過程的穩定性，所以以20～50h內的蠕變率為控制指標。
　　3.5抗熱震性
　　抗熱震性指耐火制品抵抗溫度急劇變化的能力。由于高爐熱風管系的工作特點，溫度急冷急熱、反復循環，故磚襯應具有良好的抗熱震性。
　　3.6導熱系數
　　導熱系數表示在單位時間內通過單位面積傳遞的熱量，與材料的組成、結構、密度、溫度等因素有關。對于管道保溫材料來講，要求導熱系數低，同時要滿足其使用性能。
　　高爐及熱風爐熱風管系用耐火材料行業標準中，定型耐火材料制品分為隔熱層輕質磚和工作層重質磚。重質磚分為ZGT-155，ZGT-150，ZGT-145，ZGD-150，ZGD-140，ZGX-145，ZGX-140共7個牌號;輕質磚分為QGW-0.8，QGW-1.0，QGJ-0.8，QGJ-1.0共4個牌號。熱風管系用耐火材料行業標準制定的產品理化指標應符合表5和表6的規定。
　　通過標準的制定，可以從組成上規范熱風管系耐火材料的材質，從性能上控制材料的品質，尤其是蠕變率、加熱永久線變化、抗熱震性等指標，制約了生產者的造假行為，也為煉鐵企業優質優價提供了1個技術上的規范。1座高爐熱風管系的更換往往需要數千萬元，如果僅僅因為幾百萬耐火材料的偽劣引起事故，造成檢修頻繁，應該是行業技術的倒退。因此熱風管系耐火材料行業標準的制定，利于高爐管系耐火材料技術水平的提高。由于該標準涉及的熱風管系耐火材料的基礎數據既有耐火材料生產企業的產品技術數據，也有來源于武鋼、寶鋼、首鋼、鞍鋼、太鋼、安陽鋼廠等鋼鐵企業或設計單位的數據，具有廣泛的代表性。國內沒有系統、規范的熱風管系用耐火材料產品標準，該標準對熱風管系用耐火材料進行了合理的分類，并提出了相應的技術指標，可以為耐火材料生產企業和煉鐵用戶提供了選材和驗收依據，對行業科技進步起到積極的引導作用。
　　4 結語
　　1) 高爐及熱風爐用熱風管系耐火材料的技術要求不同，導致煉鐵企業的耐火材料標準不一致。武鋼有的高爐管系用耐火材料采用日本技術，材質及高溫蠕變等性能要求嚴，使用壽命達到16 年，熱風主管爐襯基本無損壞; 有些高爐熱風管系性能指標控制不當，使用過程容易損壞被迫提前檢修，影響高爐的長壽運行。
　　2) 熱風管系用耐火材料行業標準通過成分控制與性能控制來保證磚襯的材質與品質以提高其使用壽命。根據高爐熱風管系的耐火材料特點及用戶要求，確定Al2O3，Fe2O3等化學組成、顯氣孔率、體積密度、常溫耐壓強度、加熱永久線變化、蠕變率、抗熱震性、導熱系數等指標為需控制的物理化學指標。
　　3) 管系工作層重質磚著重控制蠕變率、加熱永久線變化、抗熱震性等指標; 輕質磚著重控制導熱系數、加熱永久線變化、耐壓強度等指標來作為耐火材料生產企業與用戶的驗收條件，建立熱風管系耐火材料行業標準利于提高熱風管系的使用壽命，降低生產成本。