眾所周知,，砌筑硅鐵電爐爐襯的耐火材料主要有石棉板、纖維氈,、輕質(zhì)磚,、粘土磚、高鋁磚,、耐火土,、炭質(zhì)材料等。此內(nèi)襯材料要求耐高溫及高溫下具有抵抗爐內(nèi)復雜的物理,、化學作用的性能,。為了節(jié)能降耗,，減少生產(chǎn)過程中不必要的熱損失，從爐襯結(jié)構(gòu)上要有較好的保溫效果,。而炭質(zhì)材料主要有自培碳磚和預培碳塊,，筆者就炭質(zhì)材料的性能和使用效果間的區(qū)別，談點實踐體會

一：原料構(gòu)成及成型方法

硅鐵電爐使用預培碳塊的主要原料是無煙煤和冶金焦,，無煙煤煅燒溫度為1250 ℃,。自培碳磚的主要原料是電煅無煙煤，其煅燒溫度在1700℃以上,；從無煙煤的煅燒溫度來看,，應(yīng)用預培碳塊的無煙煤溫度相對較低，致使不定型碳轉(zhuǎn)化為石墨化程度相對較差,，同時由于電煅燒煤的溫度不同,，預培碳塊的體積收縮相對較大，而自培碳塊熱穩(wěn)定性,、導熱性和抗渣鐵的侵蝕性能都要優(yōu)于預培碳塊,。自焙炭磚和焙燒炭塊的區(qū)別如表1所示。

二：炭塊的形成和加工

預培碳塊擠壓成型后,，要經(jīng)過一次焙燒,，焙燒溫度在1250 ℃左右，其間除去煤,、瀝青中的揮發(fā)物,，使之形成穩(wěn)定形狀的產(chǎn)品，再經(jīng)過機械加工成用戶所需的尺寸,。

自培碳磚成型后,，可直接砌筑在硅鐵電爐上，經(jīng)過烘爐和生產(chǎn)過程中電爐的熱量自動焙燒,。

三：使用效果

作為炭質(zhì)爐襯材料的自培碳磚和預培碳塊,，都具有耐高溫、導熱性好,、不易粘渣鐵和爐料,，抗渣鐵沖刷和侵蝕性能強的特點。

除精加工外,，預培碳塊大部分為毛坯寬縫熱炭搗的爐襯結(jié)構(gòu),，這種結(jié)構(gòu)的主要特點是，采用公差尺寸高達10~15mm的預焙炭塊毛坯,，預留50~70mm的寬縫,，并在縫隙中填人溫度130 ℃~160℃的電極糊和熱炭搗料。由于施工所產(chǎn)生的大量有毒煙霧對人體產(chǎn)生嚴重危害,，勞動條件差,，難于將炭塊間的垂直和水平縫隙中的填充搗固堅實,、致密的整體，同時生產(chǎn)時填充料收縮大,，成為硅鐵易滲透的薄弱部位,。

采用自培碳磚砌筑電爐爐襯時，炭素散裝料即采用低溫炭搗料（冷搗糊）,。冷搗糊和自焙炭磚是同質(zhì)量材料,，即采用高溫電煅燒無煙煤為主要原材料生產(chǎn)，施工溫度低（30℃）,，勞動條件得到改善（沒有大量有毒氣體逸散）,，采用風鎬和平板震動器鋪搗爐底，電爐生產(chǎn)后通過爐內(nèi)熱量焙燒,，炭素填充料和自焙炭磚能夠粘結(jié)成無縫整體爐襯,，同時爐底砌一層輕質(zhì)炭磚對電爐保溫，提高爐襯整體結(jié)構(gòu)強度,，杜絕了硅鐵的滲透,，獲得了十分滿意的效果。

從使用預培碳塊的情況看,，焙燒炭塊具有耐高溫,、抗侵蝕、導熱性好,、高溫耐壓強度高及不粘渣等特點,，由于生產(chǎn)過程中炭塊收縮，砌縫擴大,，致使爐襯整體性差,，強度低，無法抵擋硅鐵滲人爐底,，導致破壞砌體，甚至爐襯燒穿,，發(fā)生惡性事故,。給硅鐵電爐帶來的問題是鉆漏鐵現(xiàn)象，致使電爐使用周期短,。

使用自培碳磚后,，大修爐時觀察到，自焙炭磚經(jīng)過高溫焙燒后形成一個無縫的整體,，有效地解決了焙燒塊滲鐵的現(xiàn)象,，并且爐襯壽命較預焙炭塊提高2、4倍,。自焙炭磚是一種耐高溫,、導熱性好,、高溫強度高、不易粘渣,、鐵和爐料,、抗侵蝕能力強，毋需加工就可砌筑成任意厚度的砌體,，利用生產(chǎn)過程中的熱量可逐步焙燒成堅實,、致密、整體性強的炭質(zhì)爐襯,。接縫強度超過焙燒炭塊接縫強度的數(shù)倍,，從而使爐襯的整體強度大為提高，自焙炭磚在鐵合金電爐中“連續(xù)焙燒一石墨化"所形成的強度高達300 MPa,，石墨化程度高達85％,、95％性能特殊的“石墨質(zhì)炭磚"。

由于自培碳磚內(nèi)在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種能顯著提高炭磚強度的新組織一熱解炭,，并逐步變成石墨化程度接近石墨電極而強度高于它的1~2倍,。性能特殊的石墨質(zhì)炭磚，不僅具有高溫強度好,，導熱性好,，不易粘渣、鐵的特性,，而且抗化學侵蝕性能好,，焙燒后各項理化性能達到或超過預焙炭塊，砌筑接縫粘結(jié)強度比預培碳塊的接縫強度高數(shù)倍,。

四：結(jié)語

①使用自培碳磚爐襯后,，解決了硅鐵滲透爐底，爐襯壽命短的技術(shù)問題,。

②爐襯的砌筑質(zhì)量也是提高爐襯壽命的一個重要組成部分,。

③采用自培碳磚爐襯的大型電爐，在自焙炭磚爐襯下部必須砌筑一層多孔輕質(zhì)炭磚,，起隔熱作用,，以防止爐底溫度過高。