陶瓷杯是指在高爐爐底爐缸工作區(qū)域采用陶瓷結(jié)合的耐火材料，爐底采用2~3層耐火磚，搭配的杯壁在炭磚外側(cè)采用多種磚型耐火材料，在爐缸區(qū)域形成杯狀陶瓷襯。利用陶瓷杯的低導(dǎo)熱特性，將1150℃的等溫線阻擋在陶瓷層中，使碳磚避開800~1100℃的脆性斷裂區(qū)。由于陶瓷杯的存在，鐵水不直接接觸碳磚，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上緩解了鐵水和堿金屬對碳磚的滲透和沖刷破壞。只要陶瓷杯與碳磚內(nèi)襯的內(nèi)表面穩(wěn)定存在，陶瓷杯顯然也起到隔熱的作用，可以降低碳磚表面的溫度，不僅節(jié)能降耗，還可以改善碳磚層的溫度分布。因此，陶瓷杯用耐火材料的要求具有以下性能:良好的耐鐵水熔蝕性能、良好的耐鐵水、耐渣液沖刷性能、良好的耐CO侵蝕性和耐堿性，良好的耐熱震性，在使用過程中應(yīng)形成鍋底，避免腳型現(xiàn)象。

 

 

 

高爐爐缸的侵蝕形式

 

堿金屬和鋅的化學(xué)侵蝕是高爐爐缸耐材料和碳磚損壞的主要影響因素之一。為了減少甚至消除爐襯環(huán)縫對高爐壽命的不利影響，除了從根本上提高高爐精料水平，減少堿金屬和鋅的負荷外，還應(yīng)選擇耐堿性好、微孔或超微孔、耐鐵水滲透和耐渣鐵溶蝕性好的耐火材料作為爐缸耐材料的技術(shù)趨勢。在高爐運行過程中，爐缸的耐火磚襯在各種作用下逐漸被侵蝕。因此，在選擇各部位的耐火磚襯時，應(yīng)遵循的原則是耐火磚襯應(yīng)與該部位的熱流強度相對應(yīng)，以保持磚襯在強熱流沖擊下的整體性和穩(wěn)定性；耐火磚襯應(yīng)與該部位的侵蝕機理相對應(yīng)，以緩解和延緩襯里的損壞速度，延長高爐的使用壽命。目前，爐缸的典型侵蝕在般分為四種，如圖1所示。a是蘑菇侵蝕，b是象腳侵蝕，c是寬臉侵蝕，d是鍋底侵蝕。其中蘑菇型、腳型、寬臉型侵蝕是非均勻侵蝕的典型代表，均勻侵蝕磨損容易形成鍋底。適當(dāng)?shù)腻伒浊治g有利于渣鐵層的形成，減緩侵蝕速率，是爐缸長壽的侵蝕思路。

 

微孔莫來石磚陶瓷杯的技術(shù)優(yōu)勢

 

目前國內(nèi)高爐陶瓷杯的耐久材料主要有復(fù)合棕剛玉磚、剛玉莫來石磚、塑性復(fù)合剛玉磚、微孔剛玉磚、法國陶瓷杯澆注磚等。澆注塊重量相對較大，復(fù)合棕剛玉磚耐堿性相對較差，塑性相剛玉磚微孔指標(biāo)相對較差，剛玉莫來石耐堿性和耐爐渣侵蝕性相對較差。高爐陶瓷杯、陶瓷墊材料直接與高爐鐵水、鐵渣接觸，受鐵水、鐵渣腐蝕和沖刷嚴(yán)重損壞。為了滿足高爐一代爐齡的生產(chǎn)需要，高爐陶瓷杯和風(fēng)口用耐火材料應(yīng)具有良好的耐沖刷性和耐腐蝕性。高爐陶瓷杯耐火材料的微孔化是當(dāng)今耐火材料技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。