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技术革新赋能高炉长寿！陶瓷杯垫成钢铁行业降本增效关键
发布时间：
2025-10-22
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近日，国内多座大型高炉检修及新建项目中，高炉炉底陶瓷杯垫技术的创新应用引发行业广泛关注。作为保护高炉炉缸炭砖的核心耐火构件，陶瓷杯垫通过材料升级与工艺优化，不仅有效延长了高炉使用寿命，更实现了吨铁能耗的显著降低，成为钢铁行业绿色低碳转型的重要支撑。
高炉炉底陶瓷杯垫技术自 20 世纪 80 年代由法国首次开发应用以来，已成为全球主流的高炉内衬防护方案。其核心原理是采用莫来石、棕刚玉等低导热陶瓷耐火材料，构建起一道隔离屏障，将 1150℃等温线阻滞在陶瓷层内部，使下方的炭砖避开 800-1100℃的脆性断裂区，同时避免铁水与炭砖直接接触，从根源上缓解了铁水渗透、机械冲刷及碱金属侵蚀等问题。数据显示，采用陶瓷杯垫技术的高炉，铁水温度可提升 18-25℃，炉缸抗热震性显著增强，为炼钢环节创造了更有利的生产条件。
在材料选择与性能要求上，优质陶瓷杯垫需具备多重核心特质：抗铁水熔蚀与炉渣侵蚀能力、高温下近零的残存线变化率、优异的抗碱性能及热应力适应能力。随着技术迭代，以刚玉和碳化硅为骨料，结合微粉技术的新型陶瓷杯浇注料应运而生，其抗侵蚀和抗冲刷性能远超传统砖衬，使陶瓷杯使用寿命延长至少 5 年以上。石钢 420m³ 高炉采用莫来石质陶瓷杯垫的实践表明，该技术可确保高炉长期稳定运行，铁水温度较传统内衬结构有明显提升。
工艺创新方面，整体浇注技术的推广应用正在重塑陶瓷杯垫的施工模式。国内 5500m³、3200m³ 等大型高炉已逐步采用 “碳砖砌筑 + 陶瓷杯浇注” 的组合方案，有效解决了传统砌筑存在的砖缝渗铁、过渡区台阶等问题。这种技术不仅施工效率更高，还能最大程度保留中修高炉的残余合格碳砖，显著降低检修成本与清理难度。宝钢 4063m³ 高炉通过 “陶瓷杯 + 微孔碳砖 + 智能冷却” 的集成技术，更是实现了炉缸寿命突破 20 年、吨铁能耗降低 15% 的行业标杆成果。
行业专家指出，陶瓷杯垫技术的持续升级与普及，对推动钢铁行业高质量发展具有重要意义。未来，随着耐火材料配方的不断优化和智能化施工技术的融合应用，陶瓷杯垫将在超大型高炉、长寿化高炉建设中发挥更大作用，为钢铁行业降本增效、绿色低碳转型注入新动能。
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