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、輕質磚、粘土磚、高鋁磚、耐火土、炭質材料等。此內襯材料要求耐高溫及高溫下具有抵抗爐內復雜的物理、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，從爐襯結構上要有較好的保溫效果。而炭質材料主要有自培碳磚和預培碳塊，筆者就炭質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，應用預培碳塊的無煙煤溫度相對較低，致使不定型碳轉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構，這種結構的主要特點是，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)后通過爐內熱量焙燒，炭素填充料和自焙炭磚能夠粘結成無縫整體爐襯，同時爐底砌一層輕質炭磚對電爐保溫，提高爐襯整體結構強度，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“石墨質炭磚"。

由于自培碳磚內在結構產(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，砌筑接縫粘結強度比預培碳塊的接縫強度高數(shù)倍。

四：結語

①使用自培碳磚爐襯后，解決了硅鐵滲透爐底，爐襯壽命短的技術問題。

②爐襯的砌筑質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炭磚，起隔熱作用，以防止爐底溫度過高。