碳块新秀---微孔碳块

三禾炭素

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----题记

微孔碳砖是一种高性能的耐火材料，主要用于工业高炉的炉缸、炉底等关键部位，以抵抗高温铁水和熔渣的侵蚀。它的核心特征在于其特殊的微观孔隙结构。微孔碳砖的关键特性和定义要点：

一：“微孔”的定义：

1、 这里的“微“指的是孔径非常小。

2、 具体来说，微孔碳砖中大部分（通常要求 >70% 或更高）的孔隙直径小于 1 微米。

3、 这种细小的孔隙结构是其性能优越的关键。

二：核心原料：

1、 主要原料是优质煅烧无烟煤和或人造石墨。

2、 为了形成微孔结构，在生产过程中会”添加特殊的微孔形成剂“，如金属硅粉，碳化硅粉，以及沥青、树脂等粘结剂。

三：生产工艺：

1、 原料经过粉碎、分级、配料、混练后，在高压下压制成型。

2、 在高温下（>1400°C）焙烧。在这个过程中，排除挥发分，进一步碳化物料。

3、 粘结剂碳化形成碳骨架。

4、 最关键的是，添加的金属硅粉会与碳发生反应（Si + C -> SiC），生成碳化硅。

5 生成的SiC以细小的晶须或颗粒形态存在于孔隙内部和碳骨架之间，显著填充和细化原始孔隙，从而形成大量直径小于1微米的微孔。

四、核心性能优势（与传统碳砖相比）：

1、卓越的抗渗透性： 这是最重要的优势。高炉内的熔融铁水和熔渣（碱金属、锌等）粘度相对较高。根据毛细管原理，熔体更倾向于润湿并渗透进入大孔隙。微孔结构极大地增加了熔体渗透所需的毛细管压力，有效阻止或大幅减缓了铁水和有害熔渣向砖体内部的渗透。

2、优异的抗侵蚀性： 由于有害物质难以渗透，其对碳砖基体的化学侵蚀（如碱侵蚀破坏碳结构）和物理冲刷作用被大大削弱，显著提高了砖体的使用寿命。

3、良好的抗铁水溶蚀性和冲刷性：致密的微孔结构和形成的SiC保护层能有效抵抗铁水的溶解侵蚀。

4、较高的导热性： 碳质材料本身具有良好的导热性，微孔碳砖通常也保持较高的导热系数，有助于在高炉炉缸区域形成有效的“凝结保护层”。

5、较高的强度： SiC晶须的生成起到了增强增韧的作用，提高了砖体的高温强度。

五、主要应用：

1、 大型高炉的炉缸的侧壁（尤其是“象脚区”侵蚀最严重部位）和炉底，是微孔碳砖最核心的应用区域，用于构建高炉长寿的关键防线。

2、经过数年的研究和试验，用于裂变炉抗冲刷效果非常好。

3、 有时也用于鱼雷罐车（铁水包）等接触铁水的部位。

微孔碳砖是一种通过特殊配方（添加金属硅等）和工艺，在高温焙烧过程中原位生成碳化硅（SiC）来显著细化孔隙结构（大部分孔径<1μm）** 的高性能碳质耐火材料。其核心价值在于利用微孔结构产生的巨大毛细管阻力，有效阻止高炉内有害熔体（铁水、熔渣、碱金属等）的渗透，从而大幅提高抗侵蚀能力和高炉炉缸的寿命。它是现代高炉实现长寿化目标的关键耐火材料之一。