高炉冷却壁是高炉结构的重要组成部分。其可分为铸铁、铸钢、铜以及热面用铜质冷面用钢质的复合结构冷却壁等。冷却壁朝向高炉内侧的表面有光面的、凹凸槽的，也有其他结构形式的，但主要还是凹凸结构为主。凹凸槽的作用是便于镶嵌耐火材料保护层以及在耐火材料被磨损掉以后便于在冷却壁表面形成挂渣保护层。
图一为使用3年后的高炉冷却壁
镶嵌在冷却壁表面的耐火砖能够有效地保护冷却壁不受炉料磨损，同时也在炉壁形成一道热阻以降低炉壁散热能耗。但冷却壁表面的耐火材料所处使用环境十分苛刻，它要长时间在高温条件下承受炉渣的侵蚀、炉料的磨损、上升煤气流的冲刷、温度变化的热冲击等，因而一般几个月或稍长时间就被逐步磨损或冲刷掉。
没有了耐火材料的保护，冷却壁表面就会暴露出来直接接触高温炉料与炉气的冲刷与侵蚀。同时，由于没有了耐火材料层的隔热，冷却壁内冷却水会带走大量热量，造成大量热量的散失，表现为生产的高焦比与高能耗。
为防止出现高能耗与冷却壁的烧毁等问题，高炉一般采用定期的内壁喷涂喷补或压入造衬修补，目的都是在内壁耐火材料被磨损后，设法重新在内壁上构筑一层新的耐火材料保护层。
图二为使用2年后的高炉冷却壁预挂渣皮钢纤维
但无论是喷补还是压入，耐火材料的使用寿命依然很短，一般半年或稍长时间即已脱落。如何在冷却壁表面形成稳定的渣皮保护层，才是解决高炉节能与长寿的关键。
为解决上述难题，北京联合荣大研发出新型专利产品-预挂渣皮保护层，该材料为人工合成渣皮材料，由耐火材料和硅酸钙粉末及金属钢纤维按一定比例配制，因而耐磨性与强度极高，且不会发生燕尾槽断裂，从而可以长期稳定覆盖于冷却壁上，相当于冷却壁上有一层永久性预挂炉渣。其具有以下技术特点：
一是具有高抗剪切力、高耐磨性能、高导热性能、易挂渣。
二是既具有陶瓷材料耐高温、耐腐蚀特点；兼有金属材料高强度耐机械冲击的特点。
三是整体性好，内部不容易受到侵蚀，可保持耐火材料的完整性。
四是预挂渣皮注料内大量钢纤维可起到很好的增韧效果，不会整体脱落，只会慢慢地侵蚀掉。
五是导热系数很高，可以形成一定宽度的温度梯度，使1150℃的等凝线向炉内推移，利于减缓侵蚀和挂渣。（北京联合荣大工程材料股份有限公司专家组）
