軋鋼用加熱爐是三段連續梁底組合步進式加熱爐，進出料方式為端進側出。爐內靠近裝料側為步進梁結構，靠近出料側為步進床結構。加熱爐爐頂為同一水平標高的平頂整體澆注、爐頂平焰燒嘴集中供熱結構，中部有一道隔墻將爐膛分為高、低兩個單獨的溫度控制區。爐頂上分6組供熱，布置了124個平焰燒嘴，下加熱端墻及兩側墻各布置4個亞高速燒嘴。

    該加熱爐爐頂作為整個爐體的高溫區，也是耐火材料最易損壞的區域，要想提高爐子的整體使用壽命、減少爐子的檢修次數，關鍵是延長爐頂壽命，在分析了爐頂損壞機理的基礎上，作出技術的調整。

     加熱爐爐頂結構主要是指爐頂耐火材料結構（包括爐頂隔熱層）及其吊掛機構和供熱部分，它是影響爐頂壽命長短的重要因素。合理的爐頂結構可以延長爐頂壽命，改善作業條件，降低爐子消耗。

一：合理的爐頂結構

     現行階段在大型步進式加熱爐中爐頂結構幾乎全部被吊掛式平頂結構所代替，吊掛式平頂結構是屬于平頂澆注料整體澆注、爐頂平焰燒嘴集中供熱結構，中部有一道隔墻將爐膛為高、低兩個單獨的溫度控制區，這種結構主要是以支模、澆注、養生、脫模為主要工藝流程。它的優點是整體性、氣密性和穩定性好，非常適合大型步進式加熱爐的特點。

     作為加熱爐用耐火材料應滿足以下四個方面的要求：安全可靠、經濟長壽、保溫節能、結構輕化。根據該加熱爐的使用情況和使用部位，綜合考慮耐火材料的鋁含量、耐壓強度、熱振穩定性、線膨脹系數、導熱系數、荷重軟化溫度和高溫體積穩定性等主要理化指標，合理選用適合該加熱爐爐頂的各種耐火材料。

1.1：爐頂重質工作層用耐火澆注料

     爐頂的工作層受高溫氣流沖刷和熱應力等因素影響，特別是加熱段前部和均熱段的爐頂容易損壞，是整個爐頂的薄弱環節。作為工作層用耐火材料，主要考慮材料的使用溫度應在1300℃以上，熱震穩定性好，高溫下微膨脹和強度較高等。在加熱爐常用的AL2O3-SiO2系耐火材料中，隨著氧化鋁含量（55%~65%）的增加，材料的體積密度增加，使用溫度提高，而熱震穩定性有一個最佳區域。為此，選用了牌號為JD-65(鄭州駒達耐材)的高性能低水泥澆注料，這種澆注料不僅具有施工性好、體積密度適中、熱震穩定性好、體積密度高等優點，而且由于超微粉材料具有極高的表面能，能使澆注料形成凝聚結合，并在中溫下就開始固相燒結，從而使澆注料具有極高的低溫強度和中高溫強度，特別是在800~1200℃的范圍內，澆注料的強度隨著溫度的升高而增加，不存在普通澆注料在此溫度范圍內的強度低谷區問題，其具體理化性能指標見下表1

1.2 爐頂輕質隔熱層用輕質澆注料

      隔熱層用耐火澆注料要求體積密度小，導熱系數低，保溫性能好，考慮到隔熱層的使用溫度，在耐火材料的使用溫度允許條件下，盡可能選用體積密度低的澆注料，綜合考慮耐火材料的各種性能，選用了牌號為JDQ-1.0（鄭州駒達耐材）的輕質保溫澆注料，這種澆注料具有強度高，導熱率低、保溫性能好、燒后的永久線變化率收縮小、施工方便的優點。其具體理化性能指標見下表

1.3爐頂錨固磚（吊掛磚）

     在大型步進式加熱爐的爐頂中有很多個吊點，因此，在施工中很難保證每個吊點均勻手里。同時，若少數吊掛磚質量不好，拉伸強度低，在使用過程中由于溫度急劇變化就會造成某些吊掛磚被破壞。當某些吊掛磚受力超過其抗拉強度時，該吊掛磚就會斷裂，失去作用從而使相鄰的吊掛磚受力增大、有可能出現連續破壞的結果，此時整體吊掛爐頂就會發生突然塌落。

     另外，加熱爐在整體施工完畢，剛開始烘爐升溫時，由于頂下部溫度較高，澆注料快速脫水，此時下部不但不因溫度上升而膨脹，反而表現為收縮，爐頂向上凸起的變化，同時頂內出現大的熱應力，這種變形將使膨脹縫附件的吊掛磚拉力增大數倍，而膨脹縫中間的吊掛磚產生卸荷效應。同樣道理，正常生產時在穩定溫度下，這種爐頂變形呈下凹狀態，結果使膨脹縫之間中部吊點拉力增大數倍。爐體在急冷急熱狀態下，由于熱沖擊而產生的的熱應力可達3MPa，吊掛磚是這一熱應力的集中點，熱應力值超過材料的抗拉強度時，則磚體破裂損壞。因此，選錨固磚材料是要選用質量好、強度適中的錨固磚。施工時盡可能保證各個吊點受力均勻，生產中和檢修時力求避免急劇升、降溫。一般設計單位對錨固磚的抗拉強度要求大于或等于6MPa，普通錨固磚的這項指標旺旺達不到，因此在使用中爐頂某個部位的熱應力偏大時，很可能由于抗拉強度偏低而承受不住爐頂的重力而出現坍塌事故。   

      要使爐頂耐火材料得到預期的效果出設計合理及材料本身質量好外，施工的方案和質量也是重要因素。對于大型步進式加熱爐而言，同樣的耐火材料，施工方案和質量不同，所得到的爐頂壽命的差別是很大的。