高炉陶瓷杯耐材的选材

 

陶瓷杯是指在高炉炉底炉缸工作区域采用陶瓷结合的耐火材料，炉底采用2~3层耐火砖，搭配的杯壁在炭砖外侧采用多种砖型耐火材料，在炉缸区域形成杯状陶瓷衬。利用陶瓷杯的低导热特性，将1150℃的等温线阻挡在陶瓷层中，使碳砖避开800~1100℃的脆性断裂区。由于陶瓷杯的存在，铁水不直接接触碳砖，从结构设计上缓解了铁水和碱金属对碳砖的渗透和冲刷破坏。只要陶瓷杯与碳砖内衬的内表面稳定存在，陶瓷杯显然也起到隔热的作用，可以降低碳砖表面的温度，不仅节能降耗，还可以改善碳砖层的温度分布。因此，陶瓷杯用耐火材料的要求具有以下性能:良好的耐铁水熔蚀性能、良好的耐铁水、耐渣液冲刷性能、良好的耐CO侵蚀性和耐碱性，良好的耐热震性，在使用过程中应形成锅底，避免脚型现象。

 

 

 

高炉炉缸的侵蚀形式

 

碱金属和锌的化学侵蚀是高炉炉缸耐材料和碳砖损坏的主要影响因素之一。为了减少甚至消除炉衬环缝对高炉寿命的不利影响，除了从根本上提高高炉精料水平，减少碱金属和锌的负荷外，还应选择耐碱性好、微孔或超微孔、耐铁水渗透和耐渣铁溶蚀性好的耐火材料作为炉缸耐材料的技术趋势。在高炉运行过程中，炉缸的耐火砖衬在各种作用下逐渐被侵蚀。因此，在选择各部位的耐火砖衬时，应遵循的原则是耐火砖衬应与该部位的热流强度相对应，以保持砖衬在强热流冲击下的整体性和稳定性；耐火砖衬应与该部位的侵蚀机理相对应，以缓解和延缓衬里的损坏速度，延长高炉的使用寿命。目前，炉缸的典型侵蚀在般分为四种，如图1所示。a是蘑菇侵蚀，b是象脚侵蚀，c是宽脸侵蚀，d是锅底侵蚀。其中蘑菇型、脚型、宽脸型侵蚀是非均匀侵蚀的典型代表，均匀侵蚀磨损容易形成锅底。适当的锅底侵蚀有利于渣铁层的形成，减缓侵蚀速率，是炉缸长寿的侵蚀思路。

 

微孔莫来石砖陶瓷杯的技术优势

 

目前国内高炉陶瓷杯的耐久材料主要有复合棕刚玉砖、刚玉莫来石砖、塑性复合刚玉砖、微孔刚玉砖、法国陶瓷杯浇注砖等。浇注块重量相对较大，复合棕刚玉砖耐碱性相对较差，塑性相刚玉砖微孔指标相对较差，刚玉莫来石耐碱性和耐炉渣侵蚀性相对较差。高炉陶瓷杯、陶瓷垫材料直接与高炉铁水、铁渣接触，受铁水、铁渣腐蚀和冲刷严重损坏。为了满足高炉一代炉龄的生产需要，高炉陶瓷杯和风口用耐火材料应具有良好的耐冲刷性和耐腐蚀性。高炉陶瓷杯耐火材料的微孔化是当今耐火材料技术领域的发展趋势。