——联合荣大企业集团董事长章荣会博士

陶瓷杯到底是否有用？碳砖炉缸冷却结构是否需要陶瓷杯？UCAR似乎一直不太支持使用陶瓷杯，但有人反过来也问，你哪座炉子没用陶瓷杯？那么陶瓷杯到底是否必要？或者陶瓷杯本质作用到底是什么？

炉缸设计的传热学计算关键是将凝铁等温线（1050℃）的位置控制在陶瓷杯耐火材料层内，并且要尽可能靠近炉缸内侧（迎铁面）。理论上认为这样就可以保证铁水不会越过凝铁等温线（面）钻到碳砖与陶瓷杯界面处，或者碳砖与陶瓷杯界面处就不会有液态的铁水。

为什么要控制等温线的位置呢？这是因为，陶瓷杯材料一般为氧化铝与二氧化硅成分或硅酸铝成分，与铁水几乎不会发生任何反应，也就是说，铁水是不会侵蚀陶瓷杯的。因此即便凝铁等温线（面）在陶瓷杯内，有液态的铁钻到砖缝一定深度，陶瓷杯也不会受损而长期稳定存在。而如果凝铁等温线（面）跑到碳砖表面甚至碳砖层内，那么就一定有液态铁水钻过陶瓷杯接触碳砖。由于铁水是能够溶解碳的，在温度有波动时，铁水对碳的溶解能力也是波动的，因此在长期使用过程中，如果有铁水与碳砖接触，则必然造成碳砖的溶解。如果碳砖表面被溶解，则陶瓷杯将失去支撑。失去支撑的陶瓷杯必将漂浮并进入炉内渣铁循环区与渣反应变成低熔点炉渣逐步被消解后排出高炉！

可见陶瓷杯的本质作用是隔离铁水保护碳砖免遭液态铁水的溶解。当然只要陶瓷杯稳定存在与碳砖内衬的内表面，则陶瓷杯显然也起着隔热的作用，能降低碳砖表面的温度，不仅是节能降耗，也能改善碳砖层内的温度分布。

当陶瓷杯漂走之后，碳砖将直接接触液态铁水。此时必定会发生持续的碳砖溶解与铁水环流冲刷，结果是碳砖炉壁逐步变薄。

当碳砖被吃得太薄，则炉缸可能会出现钻铁漏铁的风险。为此应该在碳砖层较薄时，实施炉缸陶瓷隔离层的修复。泵送浇注是目前最佳的选择！施工速度快，复产快，且工程质量易于保证。当然炉缸浇注是一整套技术，需要仔细设计材料并处理好包括碳砖与浇注料热膨胀匹配在内的一系列技术问题。（待续）

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