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热机械应力陶瓷微裂纹解剖分析鉴定-矿相显微镜 陶瓷杯的功能与蚀损机制 陶瓷杯的简化砌法是只在炉底炭砖上铺一层莫来石砖再铺一层薪土砖，或铺两层全莫来石砖，炉缸内砌筑刚玉质大型预制块(称全杯);或只在与炉缸交接处拐角砌一段a土砖(小杯)。出陶瓷杯有如下优点: (1)减少热损失，提高铁水a度18 -25℃: (2)移开或消除碎裂带; (3)减轻或消除“象脚侵蚀”现象。 最终效果是提高炉缸寿命。 他们根据设想和实践观察，指山炉缸陶瓷杯的蚀损机制是: (1)铁水冲蚀和侵蚀，它取决于4个因素:铁水流速;铁的组成和饱和碳含量;等温线位置和操作因素。铁水流速是由单位产量限定的，铁水碳饱和度小于100%时会溶解炭砖;当饱和时便析出石墨结晶，这些对陶瓷杯都没有影响。至于1150℃等温线是根据炭砖炉底确定的;而对A1203-SiO:系和SiAION结合刚玉耐火材料而言，等温线应为1350℃或高于1350℃。令其推向热面，铁水渗透和侵蚀程度会因其凝固而降低。 (2)保护层的稳定性，它与产量、作业条件、等温线位置和化学侵蚀(炉料、Zn.Pb. CO)有关。如何促使保护层的稳定性是个十分复杂的问题，有许多高炉采用喷吹钦铁矿粉或钦白粉令炉缸内壁形成高熔点堆积物，然而，它是猫附于衬砖表而:若是堆积在炉底，促成“炉底上涨”反而影响冶炼操作。有的意见认为陶瓷杯衬不太强调形成保护层。 (3)热机械应力(设计情况)是由炉壳、衬砖之间的膨胀或变形决定的，远非理论计算所能表征;然而，确有一些依据耐火材料热学和力学性质来评价热应力的作用的。膨胀和蠕变是矛盾的性质，评价其综合效果确实十分复杂。通常，要求耐火材料要其有高温结构强度;但蠕变可消除应力诱导裂纹。SIAION结合刚玉砖对比微孔炭砖常温耐压强度高5倍，抗折强度高2倍:蠕变率高10倍。还认为刚玉与SiAION膨胀率差会促使微裂纹生成，而有益于提高材料的韧性。这些都是既有利又不利的条件，譬如，微裂纹也可贯通气孔有利于锌蒸气与A1203-SiO:系材料反应，进而宽大裂纹的宽度而为铁水渗透提供条件。这一点，在许多文献中是不讲的。 (4)氧化(作业条件)，高炉冷却水可以渗入炉壳内，故炉缸区域存在氧化介质H2O, CO2, 02等，影响炭砖的蚀损:而对陶瓷杯影响不大. (5)渣蚀(渣量和作业条件). (6)热震(主要是铁口上部，与操作有关)，炭砖的抗热震性好，一般情况下热震影响不大，炉缺区不存在明显的温度波动。 (7)炉渣浸蚀，在炉缺区基本上无需多虑，正常情况下不会渗入炉渣;但存在一定锌、钾蒸气的化学侵蚀作用。 陶瓷杯在炉缸内的蚀损程度可借助于仪器测量温度分布来预测并进行高炉解剖分析来鉴定，即使它蚀损殆尽也还可以维持冶炼作业照常进行，当然需要特别维护。
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