隨著鉻鐵礦熱爐新技術(shù)的發(fā)展，高功率、超高功率礦熱爐比例逐年增加，礦熱爐采取強(qiáng)化冶煉，節(jié)奏加快，熔煉溫度提高，周期縮短急冷急熱頻繁，電爐蓋受到更大強(qiáng)度的熱輻射、熱震和更多高溫熔渣飛濺物的侵蝕損害作用，爐襯損耗加快,常用的電爐蓋燒成高鋁磚的使用壽命顯著降低，已經(jīng)成為制約礦熱爐生產(chǎn)的“瓶頸”。
按不同大小爐蓋，用高鋁磚砌筑1個(gè)電爐蓋需要1000～4000塊耐火磚，磚間縫隙多，再加上爐蓋是圓穹頂空間曲面結(jié)構(gòu)，還有3個(gè)電極孔和加料孔等，砌筑難度很大，磚砌爐蓋常出現(xiàn)局部松緊程度不一致，即孔邊圓環(huán)內(nèi)側(cè)部分的磚擠得過(guò)緊，而圓環(huán)外側(cè)部分過(guò)松，磚縫大小不一致。因此，經(jīng)常出現(xiàn)磚縫過(guò)大部位的磚縫處首先遭到侵蝕損壞而導(dǎo)致磚的松動(dòng)、使用中會(huì)出現(xiàn)“抽簽”掉磚，加快爐蓋損毀；而在磚縫過(guò)小部位，由于熱應(yīng)力的作用，磚互相擠壓出現(xiàn)裂紋甚至斷裂掉塊，降低爐蓋壽命，有時(shí)還出現(xiàn)爐蓋水冷圈被擠壓脹裂漏水，造成事故，影響正常生產(chǎn)。此外，磚塊數(shù)太多，工人拼砌麻煩且費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率低，通常是1個(gè)電爐蓋需要1個(gè)班的修砌工人砌筑 12～16 h ，而且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，砌筑質(zhì)量難以控制。
與磚相比，澆注料的整體性好，緩沖熱應(yīng)力的作用強(qiáng)，抗熱震性和抗剝落性更好，適合用作整體電爐蓋。以高鋁質(zhì)原料為主，制作致密度高、抗熱震性強(qiáng)、耐侵蝕性好、使用壽命長(zhǎng)的高鋁質(zhì)電爐蓋預(yù)制塊，對(duì)延長(zhǎng)爐蓋壽命、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。但是，整體電爐蓋的體量大、又是空間曲面且多孔 ,整體制作和運(yùn)輸難度大。我們依照“拼積木”的原理，按照每個(gè)電爐蓋的大小、厚薄和形狀，結(jié)合運(yùn)輸和吊裝能力，將爐蓋用高鋁質(zhì)澆注料澆注成 1個(gè)整體或分割成若干塊(如圖 1 所示 ,圖中是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行預(yù)制塊分割成不同塊的示意圖) ,經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)和烘烤好之后 ,運(yùn)到鋼廠直接組裝使用。實(shí)踐證明，這種依照爐蓋的總體尺寸和形狀，采用“拼積木”的方式做成大預(yù)制塊，不僅容易組裝，而且整體性好，砌筑質(zhì)量比磚塊好得多，快捷高效，組裝1個(gè)爐蓋只要15～30 min。
針對(duì)鉻鐵礦熱爐用高鋁質(zhì)電爐蓋 ,提出了電爐蓋預(yù)制塊的設(shè)計(jì)思想，通過(guò)系統(tǒng)研究預(yù)制塊 的制備工藝因素，實(shí)際制備了整體電爐蓋預(yù)制塊經(jīng)過(guò)實(shí)際使用，獲得了良好的使用效果。