為了提高高爐產量，節(jié)約能源，降低焦比，高爐煉鐵相繼應用了高風溫、高頂壓、大噴煤等新技術。高風溫對冶煉過程有十分重要的意義。在一定溫度范圍內，高爐風溫每提高100℃，每噸鐵可降低焦比15—20kg，提高產量3％。同時，高風溫是高爐噴煤的必要條件。
熱風爐要達到高風溫，除了高爐的操作條件、高溫熱源、熱風爐結構等因素外，必須要有既能長期承受高溫，又能滿足熱風爐工藝需要的耐火材料作保證。熱風爐用耐火材料要能經受住高溫和高壓。高溫抗蠕變性妤，耐火磚的熱容量大，熱傳導性好．有利于熱交換和提高風溫。熱風爐用耐火材料的選擇主要由熱風溫度決定，風溫低于960℃時，一般選用粘土磚；風溫在900—1100℃時，高溫部位的爐襯和格子磚則用高鋁磚、莫來石磚或磚線石磚；風溫高于1100℃時，一般選用高鋁磚、莫來石磚和硅磚作爐襯或格子磚。目前，我國絕大部分熱風爐高溫部位使用的耐火材料仍然是高鋁磚。高鋁磚雖具有較高的荷重軟化點，但其抗高溫蠕變性差，使用過程中易出現熱風爐袼子磚下沉、變形，爐墻不均勻下沉、開裂等現象。
針對這一情況，我國除開發(fā)應用了熱風爐用高抗蠕變高鋁磚、硅磚外，還使田硅線石磚、莫來石磚、紅柱石磚、粘土磚等，部分優(yōu)質低蠕變高鋁磚、低蠕變硅磚筍的各項理化性能已達到了日本、歐美等先進國家的水平，并且具有中國耐火原料的特色，同時還開發(fā)了各種不定形材料。
一、熱風爐結構形式
熱風爐的結構形式主要有內燃式、外燃式、頂燃式和改造型內燃式。我國擁有各種結構形式的熱風爐。傳統(tǒng)內燃式熱風爐已不適應高風溫的需要，外燃式最復雜，占地面積最大、造價最高，且受力不均勻的問題未能根本解決；頂燃式熱風爐具有結構合理、壽命長、占地面積小、熱效率高等特點；改造型內燃式熱風爐同樣可以適應高風溫，特別適合于舊確’內燃式熱風爐的改造。
此外，許多100m3以下的小型高爐及個別180—300m3高爐上采用頂燃式石球熱風爐，它具有傳熱系數高、結構緊湊和投資低的優(yōu)點。通過改進耐火球的性能，提高熱風爐壽命，使之達到與高爐同步。
二、熱風爐爐襯損毀機理
熱風爐結構形式不同，爐襯損毀情況也有差異。內燃式熱風爐最易損毀的部位是隔墻，外燃式熱風爐則是兩室拱頂及其過橋部位。其損毀原因主要有：
（1）熱應力作用。由于熱風爐不停地加熱送風、熱風爐爐襯和格子磚室經常處于驟冷驟熱變化之中，砌體出現裂紋、開裂和剝落。
（2）化學侵蝕作用。煤氣和助燃空氣中含有一定數量的堿性氧化物，燃燒后的灰分中含有20%的氧化鐵、20%氧化鋅和10%的堿性氧化物，這些物質的一部分粘附在砌體表面，并向磚砌體內滲透，導致磚襯組織受損，發(fā)生龜裂，強度降低。
（3）機械荷載作用。熱風爐是一種較高的構筑物，蓄熱室格子磚下部承受的靜荷重達0.8MPa（8kg／cm2），燃燒室下部襯體承受的掙荷重也較高，在機械荷重和高溫作用下，磚砌體發(fā)生收縮變形和產生裂紋，影響了熱風爐的使用壽命。
三、各種高效耐火材料的開發(fā)與應
1、硅磚
硅磚的蠕變率低，在高溫下長期使用體積比較穩(wěn)定，且耐火磚價格比較便宜。因此，硅磚廣泛地用在熱風爐的拱頂、聯絡管、燃燒室相蓄熱室上部高溫區(qū)，格子磚上部高溫區(qū)。但是硅磚中的鱗石英、云石英和殘余石英在低溫下發(fā)生晶型轉化而導致硅磚體積變化大，使得硅磚低溫下熱穩(wěn)定性差。使用過程中800℃以下要緩慢加熱或冷卻。砌有硅磚的熱風爐在爐頂溫度不大于1400℃時的使用效果較好。
2、高鋁耐火磚
高鋁耐火磚除一般的熱風爐高鋁磚外。還包括莫來石磚、硅線石磚、紅柱石磚和高鋁堇青石磚。選用天然高鋁礬土熟料和結合粘土為原料，按一般高鋁磚生產工藝即可生產出1250一1350℃低蠕變高鋁磚，該耐火磚質量奸，價格低，用于中小高爐熱風爐上部，大型高爐熱風爐中下部。
3、燒結莫來石磚
莫來石磚蠕變率低，熱容量大，高溫強度好，具有良好的抗熱震性，是熱風爐用理想的耐火杠料。寶鋼4063m3高爐使用莫來石磚，風溫達到1230℃，熱風爐設計壽命為20年，焦炭節(jié)約量可觀。這種耐火材料如果能在大型高爐上推廣使用，將會有很好的經濟效益。
4、組合磚
熱風爐系統(tǒng)接口孔洞部位的耐火內襯是易損部位，傳統(tǒng)的設計和施工方法很堆滿足高爐高風溫的要求，使用組合磚技術可較好地解決這一難題。
組合磚是由幾種簡單幾何體，陽貫而形成的復雜空間幾何體，其內含有數十種或數百種組合磚單體，這些組合磚互相鎖緊，并均勻傳遞應力，結構十分牢固，從而獲得較長使用壽命。
組合磚的制造方法分為3種：（1）半干法；（2）整體造型澆注離心法；（3）切割法。首鋼2號高爐采用澆注離心法制造工藝生產的組合磚，出廠產品質量已超過設計要求。
5、高強低蠕變耐火球
我國的煉鐵生產中，中小高爐占有很大的比例。其中一些與之配套的球燃式熱風爐用傳統(tǒng)硅質球的性能較差，出現粘結、炸裂等現象，影響到熱交換率。為此開發(fā)了適用于600m3以下球燃式熱風爐蓄熱室使用的高強度、低蠕變耐火球。其壽命達到一代高爐大修的水平，且可提高風溫到1000℃，節(jié)省煤氣1/3節(jié)能效果顯著。
6、隔熱耐火材料
熱風爐用隔熱耐火材料的優(yōu)劣對熱風爐壽命也有極大影響，且可節(jié)約能源，降低耐火材料消耗。因此，許多煉鐵廠根據所用內襯磚的特點選擇相適宜的隔熱耐火材料。目前所用的輕質耐火材料有輕質硅磚、輕質粘土磚、輕質高鋁磚和硅藻土磚。此外，還使用各種隔熱噴涂料和其他不定形隔熱材料。杭鋼在1號高爐球頂爐殼內噴涂了厚60一70mm的FN—130輕質噴涂料，代替了傳統(tǒng)的硅藻土磚、石棉板等低強低溫隔熱結構。新結構熱風爐與其他熱風爐相比具有較好的絕熱效果�？墒癸L溫長期保持在1050—1120℃，球頂鋼殼溫度平均降低51℃，散熱量減少50%以上。在27m以上的高溫段，包括燃燒室和蓄熱室上端使用該噴涂料，可進一步擴大隔熱效果。
