——聯合榮大企業集團董事長章榮會博士

陶瓷杯到底是否有用？碳磚爐缸冷卻結構是否需要陶瓷杯？UCAR似乎一直不太支持使用陶瓷杯，但有人反過來也問，你哪座爐子沒用陶瓷杯？那么陶瓷杯到底是否必要？或者陶瓷杯本質作用到底是什么？

爐缸設計的傳熱學計算關鍵是將凝鐵等溫線（1050℃）的位置控制在陶瓷杯耐火材料層內，并且要盡可能靠近爐缸內側（迎鐵面）。理論上認為這樣就可以保證鐵水不會越過凝鐵等溫線（面）鉆到碳磚與陶瓷杯界面處，或者碳磚與陶瓷杯界面處就不會有液態的鐵水。

為什么要控制等溫線的位置呢？這是因為，陶瓷杯材料一般為氧化鋁與二氧化硅成分或硅酸鋁成分，與鐵水幾乎不會發生任何反應，也就是說，鐵水是不會侵蝕陶瓷杯的。因此即便凝鐵等溫線（面）在陶瓷杯內，有液態的鐵鉆到磚縫一定深度，陶瓷杯也不會受損而長期穩定存在。而如果凝鐵等溫線（面）跑到碳磚表面甚至碳磚層內，那么就一定有液態鐵水鉆過陶瓷杯接觸碳磚。由于鐵水是能夠溶解碳的，在溫度有波動時，鐵水對碳的溶解能力也是波動的，因此在長期使用過程中，如果有鐵水與碳磚接觸，則必然造成碳磚的溶解。如果碳磚表面被溶解，則陶瓷杯將失去支撐。失去支撐的陶瓷杯必將漂浮并進入爐內渣鐵循環區與渣反應變成低熔點爐渣逐步被消解后排出高爐！

可見陶瓷杯的本質作用是隔離鐵水保護碳磚免遭液態鐵水的溶解。當然只要陶瓷杯穩定存在與碳磚內襯的內表面，則陶瓷杯顯然也起著隔熱的作用，能降低碳磚表面的溫度，不僅是節能降耗，也能改善碳磚層內的溫度分布。

當陶瓷杯漂走之后，碳磚將直接接觸液態鐵水。此時必定會發生持續的碳磚溶解與鐵水環流沖刷，結果是碳磚爐壁逐步變薄。

當碳磚被吃得太薄，則爐缸可能會出現鉆鐵漏鐵的風險。為此應該在碳磚層較薄時，實施爐缸陶瓷隔離層的修復。泵送澆注是目前最佳的選擇！施工速度快，復產快，且工程質量易于保證。當然爐缸澆注是一整套技術，需要仔細設計材料并處理好包括碳磚與澆注料熱膨脹匹配在內的一系列技術問題。（待續）

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