3  砖衬热电偶温度上升原因简要分析

3.1  小块陶瓷杯结构

高炉炉缸设计采用小块单环微孔刚玉陶瓷杯结构，其存在大量砌筑砖缝且贯通缝，是高炉陶瓷杯结构稳定性的薄弱环节[1]。从图1可以看出，小块砖陶瓷杯砌筑结构砖缝数量庞大；砌筑泥浆是细粉状态、加入25%—35%水调配而成。砌筑泥浆缝数量过多，对炉缸耐材使用寿命有重要的影响，如：1）砖与砖之间通过砌筑泥浆黏结，泥浆的饱满度、稠度和砌筑施工都直接影响充填的完整性，极易形成气隙，影响炉缸陶瓷杯的传热连续性，加速陶瓷杯耐材衬体的应力开裂和侵蚀。2）陶瓷杯直接接触铁水，砌筑泥浆缝的抗渣铁侵蚀性能差，在与铁水接触时，有害金属元素与炉渣极易与泥浆形成低熔点化合物失效，导致有害金属元素和液态渣铁通过泥浆缝渗透进入陶瓷杯冷面，造成炭砖氧化、碱金属侵蚀。3）一旦小块砖结构陶瓷杯泥浆缝在炉缸铁水侧壁环流冲刷下，侵蚀过早、过快，那陶瓷杯的结构稳定性就会变差。局部会出现膨出、松动、离鼓现象，导致陶瓷杯功能失效。

尽管可能通过调整砖衬热膨胀、优化泥浆性能，可以一定程度减少泥浆缝对陶瓷杯结构的不利影响，但在炉缸长期热震循环下，泥浆缝容易过早出现裂纹、过快侵蚀，成为液态渣铁及有害金属元素的渗透、侵蚀的通道。

因此，小块砖陶瓷杯结构的整体稳定性、防漂浮、防渗透和应力释放等方面均存在难以满足炉缸环境的结构缺陷，尤其是现在高冶强的高炉工况。一旦陶瓷杯局部失效，高温铁水将直接冲击其背后的炭砖。炭砖在高温下抗氧化、抗铁水侵蚀能力较弱，侵蚀速度会大大加快。因此，小块陶瓷杯结构的寿命往往成为限制高炉一代炉役寿命的短板。

3.2  炉缸串煤气、气隙现象

在高炉运行过程中，炉缸侧壁耐材衬体的完整性、连续性是保障高炉炉缸长寿的核心要素。以保证高炉炉缸侧壁实现高效传热，由炉缸冷却水带走多余的热量，并在炉缸热面形成稳定的粘滞层以保护炭砖。气隙[2]-[4]的形成与存在，由于其隔热能力（极低的导热系数），炭砖热面的温度无法有效传导至冷却系统，导致局部热流强度激增，砖衬热电偶温度上升，难以在炉缸砖衬热面形成黏滞层，这已成为炉缸炉底异常侵蚀过快的主要原因之一。

气隙或者串煤气现象，通常出现在炭砖与冷却壁之间的捣料层、冷却壁与钢壳之间灌浆层和小块砖砌筑结构的泥浆缝等等。在合适的炉缸冷却系统和耐材结构配置条件下，有效杜绝和防止气隙、串煤气是炉缸长寿的关键。

2025年2月至8月，1号高炉进行多次压浆，共计压入碳质料约48吨，说明炉缸内存在气隙、串煤气通道过多，这也是导致炉缸传热受阻是导致侧壁温度升高的要因之一。

3.3  出铁口维护的稳定性

高炉出铁口[4]维护的稳定性和可靠性，可以保证高炉出净渣铁尤其是炉渣出净率，对死焦堆透气透液性改善，促进炉缸活跃性，降低炉缸侧壁环流有重要意义。

出铁过程中，由于炉缸中液态铁水与炉渣的黏度不同，它们在炉缸内的流动状态及排出也存在差异性。出铁口作为炉缸渣铁排放的核心通道，其稳定性直接影响渣铁出净率。若出铁口维护不当（如深度不足、抗渣侵蚀性差等等），会直接导致出铁时间缩短，渣铁排放不净，炉缸内积存渣铁增多。

延长出铁时间，减少日均出铁次数，对高炉出净渣铁，尤其是提高炉渣出净率，减少渣铁残留有积极的意义。同时，对避免死焦堆因高温渣铁浸泡而粉化，保持焦炭孔隙率（通常需≥30%），促进煤气上升通道畅通，有利于改善炉缸死焦堆的透气透液性。有力地减少了铁水对炉缸侧壁的环流冲刷。也相应地减少了因炉缸内渣铁液面的波动导致的炉缸象脚区域耐材热应力的侵蚀。

此前，高炉日均出铁次数在17、18次。频繁的出铁、出铁时间不稳定、铁口深度波动大等等，加大了炉缸侧壁耐材的侵蚀速率，不利于高炉炉缸的安全运行。