炉缸设计的传热学计算关键是将凝铁等温线(1050℃)的位置控制在陶瓷杯
耐火材料层内,并且要尽可能靠近炉缸内侧(迎铁面)。如果凝铁等温线(面)跑到炭
砖表面甚至炭砖层内,那么就一定有液态铁水钻过陶瓷杯接触炭砖。铁水是能够溶解碳的,在长期使用过程中,如果有铁水与炭砖接触,则必然造成炭砖的溶解。如果炭砖表面被溶解,则陶瓷杯将失去支撑。失去支撑的陶瓷杯必将漂浮并进入炉内渣铁循环区与渣反应变成低熔点炉渣并逐步被消解后排出高炉。
由此可见,陶瓷杯的本质作用是隔离铁水保护炭砖免遭液态铁水的溶解。只要陶瓷杯稳定存在与炭砖内衬的内表面,则陶瓷杯显然也起着隔热的作用,能降低炭砖表面的温度,不仅节能降耗,也能改善炭砖层内的温度分布。
当陶瓷杯漂走之后,炭砖将直接接触液态铁水。此时必定会发生持续的炭砖溶解与铁水环流冲刷,结果是炭砖炉壁逐步变薄。当炭砖被“吃”得太薄,则炉缸可能会出现钻铁漏铁的风险。为此应该在炭砖层较薄时,实施炉缸陶瓷隔离层的修复。泵送浇注是目前最佳的选择,其施工速度快,复产快,且工程质量易于保证。须注意的是,炉缸浇注是一整套技术,须仔细设计材料并处理好包括炭砖与浇注料热膨胀匹配在内的一系列技术问题。