碳復合磚在陶瓷墊、陶瓷杯使用情況

目前，陶瓷墊、陶瓷杯通用的是剛玉莫來石磚或金屬復合剛玉碳化硅磚(塑性相結(jié)合剛玉碳化硅磚)，由于金屬復合剛玉碳化硅磚強度高，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程中產(chǎn)生超常膨脹，致使中國南昌一座高爐，于2004年投產(chǎn)后幾個月就把爐殼脹裂，把厚厚的鋼制爐殼撐開，造成煤氣泄露，到處冒火，致使多處冷卻進水管斷裂，被迫停爐。 
為了避免類似事故發(fā)生，經(jīng)過反復研究己研究成功一種新型、抗堿侵蝕的碳復合磚，取代金屬復合剛玉碳化硅磚、剛玉莫來石磚及剛玉澆注大塊。 1、碳復合磚的特性 
碳復合磚具有較高的導熱性能，300℃時導熱系數(shù)達到15W·m-1·K-1。抗堿侵蝕性能好，達到U級水平，耐壓強度較高、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氣孔容積達到75%，平均孔徑<0.5μm。 
2、碳復合磚使用時的自我修復機理 
碳復合磚具有很強的自我修復功能，即表面保護層在使用中自動形成。自我修復的機理如下：碳復合磚中添加有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） ,使碳復合磚致密化。C（固）、SiO2（固）與碳復合磚中的剛玉細粉及熔渣反應(yīng)生成高粘性硅酸鹽層，附著在碳復合磚的表層，起到阻止堿的滲透，防止渣的侵蝕，阻止碳復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的重燒線變化率碳復合磚為0.03%,而金屬復合剛玉碳化硅磚為0.3%，堿金屬及鐵水滲入后，膨脹更大。因此選用碳復合磚可以避免高爐爐殼開裂、煤氣泄漏、高爐異常長高等事故的發(fā)生。 
3、碳復合磚與常用陶瓷杯材料的性能比較 
碳復合磚的綜合性能比其他陶瓷杯材料好。碳復合磚的導熱系數(shù)比傳統(tǒng)的陶瓷杯耐火材料的導熱系數(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，達到保護爐襯的目的。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。