碳復(fù)合磚在陶瓷墊、陶瓷杯使用情況

目前，陶瓷墊、陶瓷杯通用的是剛玉莫來(lái)石磚或金屬?gòu)?fù)合剛玉碳化硅磚(塑性相結(jié)合剛玉碳化硅磚)，由于金屬?gòu)?fù)合剛玉碳化硅磚強(qiáng)度高，抗堿侵蝕性好，中小型高爐使用的較多。用這種材料由于在使用過(guò)程中產(chǎn)生超常膨脹，致使中國(guó)南昌一座高爐，于2004年投產(chǎn)后幾個(gè)月就把爐殼脹裂，把厚厚的鋼制爐殼撐開，造成煤氣泄露，到處冒火，致使多處冷卻進(jìn)水管斷裂，被迫停爐。 
為了避免類似事故發(fā)生，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究己研究成功一種新型、抗堿侵蝕的碳復(fù)合磚，取代金屬?gòu)?fù)合剛玉碳化硅磚、剛玉莫來(lái)石磚及剛玉澆注大塊。 1、碳復(fù)合磚的特性 
碳復(fù)合磚具有較高的導(dǎo)熱性能，300℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到15W·m-1·K-1。抗堿侵蝕性能好，達(dá)到U級(jí)水平，耐壓強(qiáng)度較高、耐磨性優(yōu)良、抗鐵水溶蝕性好，溶蝕指數(shù)<1.5%，抗?jié)B透性好，平均<1μm氣孔容積達(dá)到75%，平均孔徑<0.5μm。 
2、碳復(fù)合磚使用時(shí)的自我修復(fù)機(jī)理 
碳復(fù)合磚具有很強(qiáng)的自我修復(fù)功能，即表面保護(hù)層在使用中自動(dòng)形成。自我修復(fù)的機(jī)理如下：碳復(fù)合磚中添加有SiC，SiC首先與爐內(nèi)的CO（氣）反應(yīng)，生成碳和SiO（氣），反應(yīng)SiC（固）+SiO（氣）=SiO（氣）+2C（固）生成的SiO（氣）擴(kuò)散到耐襯表面附近與CO（氣）產(chǎn)生反應(yīng)SiO（氣）+CO（氣）= SiO2（固）+C（固） ,使碳復(fù)合磚致密化。C（固）、SiO2（固）與碳復(fù)合磚中的剛玉細(xì)粉及熔渣反應(yīng)生成高粘性硅酸鹽層，附著在碳復(fù)合磚的表層，起到阻止堿的滲透，防止渣的侵蝕，阻止碳復(fù)合磚中碳的氧化及向鐵水中溶解，提高了陶瓷墊、陶瓷杯的使用壽命。 
1450℃ 2 h的重?zé)€變化率碳復(fù)合磚為0.03%,而金屬?gòu)?fù)合剛玉碳化硅磚為0.3%，堿金屬及鐵水滲入后，膨脹更大。因此選用碳復(fù)合磚可以避免高爐爐殼開裂、煤氣泄漏、高爐異常長(zhǎng)高等事故的發(fā)生。 
3、碳復(fù)合磚與常用陶瓷杯材料的性能比較 
碳復(fù)合磚的綜合性能比其他陶瓷杯材料好。碳復(fù)合磚的導(dǎo)熱系數(shù)比傳統(tǒng)的陶瓷杯耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)高,能更好的發(fā)揮冷卻系統(tǒng)的作用,把1100℃的等溫線向爐內(nèi)推移，達(dá)到保護(hù)爐襯的目的。與傳統(tǒng)的陶瓷杯材料相比，爐缸陶瓷杯的使用壽命可以提高1~2年。