1 转炉衬砖尺寸设计

1.1 转炉衬砖名称、尺寸规格及砖号

炼钢转炉衬砖（bricks for steel-making converters）的形状及尺寸一般采用平炉顶竖厚楔形砖侧砌（图1-1）或高炉环形砌砖竖宽楔形砖平砌（图1-2）。这是由于炼钢转炉出现在炼铁高炉（blast furnace）及炼钢平炉（open-hearth furnace）之后。这两种楔形砖的共同点是，同为楔形砖，都具有对称梯形面。因此有必要对楔形砖作明确的定义及对梯形面作确切的表述，见图1-3。这两种楔形砖指至少有两个侧面（side face，即长与厚形成的表面）或两个大面（large face，即长与宽形成的表面）为对称梯形的六面砖体。对称梯形面两底的较大尺寸称作楔形砖的大端尺寸（backface dimension）ad（对应ISO及YB的C），较小尺寸称作小端尺寸（hotface dimension）ax（对应ISO及YB的D），并习惯上以ad/ax（对应ISO及YB的C/D）表示楔形砖的大小端尺寸。对称梯形面的中线尺寸称作楔形砖的中间尺寸（median dimension）ap[显然ap=（ad+ax）/2]。对称梯形面两底间的高称作楔形砖的大小端距离b（对应ISO及YB的A）。显然，侧面为对称梯形面的楔形砖称作竖厚楔形砖，而大面为对称梯形面的楔形砖称作竖宽楔形砖。我国国家标准及冶金行业标准规定大小端距离b及大小端尺寸ad/ax设计在砖的部位的专业术语来定义及区分竖厚楔形砖与竖宽楔形砖。大小端距离b设计在长度上、大小端尺寸ad/ax设计在厚度上的楔形砖称作竖厚楔形砖（end arch bricks）。大小端距离b设计在长度上、大小端尺寸ad/ax设计在宽度上的楔形砖称作竖宽楔形砖（key bricks）。

图1-1 竖厚楔形砖及砌筑方法

（a）竖厚楔形砖（b）竖砌（c）侧砌

图1-2 竖宽楔形砖及砌筑方法

（a）竖宽楔形砖（b）平砌

图1-3 楔形砖对称梯形面及单楔形砖砖环

梯形面的尺寸大小端距离b及大小端尺寸ad/ax为转炉衬楔形砖的特征尺寸（以前曾称为有效尺寸），为突出特征尺寸，区分竖厚楔形砖与竖宽楔形砖，按我国多年习惯对每个有具体尺寸的砖赋予尺寸规格及砖号，在YB/T060-1994《炼钢转炉用耐火砖形状尺寸》[1]中规定以b×（ad/ax）×c表示竖宽楔形砖的尺寸规格，例如大小端距离b为600mm，大小端尺寸ad/ax为165mm/135mm及厚度c为100mm的竖宽楔形砖的尺寸规格（mm）写作600×（165/135）×100。在YB/T060-2007《炼钢转炉用耐火砖形状尺寸》[2]虽未包括尺寸规格，但尺寸规格表示法早已在实践中广为流行了。

我国楔形砖的尺寸规格表示法[3]、国际标准及我国等国的标准中常以ad/ax的分隔斜线法表示大小端尺寸。国际标准[4,5]的砖号（brick designation）也采用分隔斜线法（分隔斜线前的数字表示砖长b，单位取cm；分隔斜线后的数字表示砖的大小端尺寸差Δa=ad-ax，单位取mm）。砖号表示法与大小端尺寸都采用斜线法，容易混淆。为克服这一缺点，在起草YB/T060-1994时用我国及许多国家（例如前苏联及日本等）经常采取的短横线“-”代替分隔斜线：分隔短横线前为砖的大小端距离b，单位取cm，分隔短横线后为大小端尺寸差Δa=ad-ax，单位取mm；即砖号表示式为b/10-（ad-ax）。例如尺寸规格（mm）为600mm×（165/135）×100mm的砖的砖号写作60-30。YB/T060-2007修订版，为与国际标准接轨，又将砖号中的分隔短横线改回分隔斜线了。

无论国际标准ISO/FDIS 5019-6:2005（E）《氧气炼钢转炉用碱性耐火砖尺寸》[5]或是我国冶金行业标准YB/T060-2007，转炉衬砖还包括直形砖（rectangular bricks），即仅由长b、宽a及厚c三个尺寸构成的直平行六面砖体。转炉衬直形砖的尺寸规格表示式采用我国国家标准[3]通用的规定：b×a×c。转炉衬直形砖的砖号，按YB/T060-2007及ISO/FDIS 5019-6:2005（E）的规定为b（cm）/0。例如长600mm、宽150mm及厚100mm的转炉衬直形砖，其尺寸规格（mm）写作600mm×150mm×100mm，其砖号为60/0。