关于含碳耐火砖的着火原因，这是一个非常重要且专业的安全问题。含碳耐火砖本身并不容易燃烧，但在特定条件下，其内部的碳成分会发生剧烈的氧化反应，导致着火，甚至引发爆炸。

简单来说，根本原因是碳在高温下与氧气发生氧化反应（燃烧）。以下是详细的原因分析、过程阶段和预防措施。

一、 根本原因与必要条件

含碳耐火砖着火需要同时满足三个必要条件，即“燃烧三要素”：

可燃物：耐火砖中的碳（石墨、沥青、树脂等结合剂碳化后形成的碳）。

助燃物：氧气（来自空气）。

点火源：达到碳的燃点的高温。

二、 具体着火原因分析

在实际工业应用中，着火通常发生在耐火砖的烘烤阶段或设备停炉检修期间，主要原因如下：

1.烘烤升温阶段（最常见、最危险）

这是最易发生着火的阶段。新砌筑的炉衬在使用前必须经过严格的烘烤流程，以排除水分并使结合剂固化。问题出在：

• 升温过快/过猛：如果烘烤曲线设置不合理，升温速度太快，耐火砖内部的温度会急剧上升。当砖体温度超过碳的氧化起始温度（约45℃）并持续升高时，碳开始与砖体微孔中残留的空气或外界渗入的空气发生反应。

• 局部过热：加热设备（如烧嘴）布置不均或功率过大，导致炉内局部温度远高于整体温度，该区域的耐火砖碳成分率先达到燃点。

• 通风不足/过量：烘烤时，如果排湿通风不畅，水蒸气会聚集，延缓水分蒸发，可能导致后续阶段温度失控。反之，如果空气过量流通，则会带入大量新鲜氧气，加速氧化反应，一旦温度达到，便会猛烈燃烧。

2.碳的氧化特性

• 放热反应：碳的氧化是一个强烈的放热反应。一旦开始，反应释放的热量会进一步加热周围的耐火砖，使更多区域的碳达到燃点，形成自加速的连锁反应，火势会迅速蔓延且难以控制。

• “延时燃烧”

• 有时看起来温度控制住了，但由于耐火砖导热性差，其内部热量积聚，可能在一段时间后才会突然爆发式燃烧。

3.设备操作与维护不当

• 停炉检修

• 高温炉窑停炉后，如果过早打开人孔、观察孔等，大量冷空气急速涌入。此时炉内耐火砖仍处于红热状态（温度很高），遇到新鲜空气会立即满足燃烧条件，引发爆燃。

• 氧气泄漏

• 在钢铁冶金行业，如果采用氧枪作业（如电炉、转炉），氧气管道泄漏或误操作将氧气喷吹到含碳砖表面，会引发极其剧烈的燃烧，甚至烧穿炉衬。

• 机械损伤

• 炉衬在使用中磨损、侵蚀变薄，导致其隔热效果下降，外部钢板壳体温度过高，可能引燃附近的易燃物。

三、着火过程的特点

含碳耐火砖着火通常不是明火燃烧，而是：

内部氧化

从砖体内部或热面开始，逐渐向外部和四周蔓延。

砖体粉化

碳是重要的结合相，碳被烧掉后，砖体强度急剧下降，变得疏松多孔，最终粉化失效。

结构破坏

大量碳被氧化后，耐火砖体积收缩，导致整个炉衬结构松动、坍塌，造成重大生产事故和经济损失。

四、预防措施

预防含碳耐火砖着火的关键是严格控制“燃烧三要素”，尤其是在烘烤阶段：

制定并严格执行烘烤曲线

• 必须根据耐火砖厂家提供的指导，制定科学的升温计划（烘烤曲线）。

• 关键温度区间（300℃~800℃）要缓慢升温，并在此阶段有足够的保温时间，让结合剂充分分解和碳化，避免剧烈反应。

• 使用自动控制系统精确控制温度。

控制炉内气氛

• 在烘烤初期，可适当减少空气流量，创造一个弱氧化或中性气氛，抑制氧化反应。

• 在关键温度区间，要确保烟气顺利排出，但避免过量冷空气吸入。

均匀加热

• 合理布置烧嘴，确保炉内温度均匀，避免局部过热。

规范操作

• 严禁停炉后立即开炉门

• 必须等待炉内温度充分下降（通常低于200℃）后再进行通风和检修。

• 加强设备点检，防止氧气泄漏。

五、紧急处理措施

一旦发现含碳耐火砖着火（如炉壳发红、冒烟、温度异常飙升）：

• 立即切断空气源

• 这是最有效的方法！迅速关闭所有通风口、入孔，向炉内充入氮气（N₂）、氩气（Ar）等惰性气体进行隔绝灭火。

• 绝对禁止用水扑救

• 高温状态下遇水会产生水蒸气爆炸，并导致耐火砖骤冷碎裂，加剧事故。

• 逐步降低燃料供应

• 在保证安全的前提下，缓慢降低温度，但核心仍是隔绝氧气。

综述

含碳耐火砖着火的主要原因是烘烤或操作不当，导致其内部的碳在高温条件下与氧气接触发生剧烈氧化反应。预防的关键在于制定科学的烘烤制度，控制升温和通风，并在日常操作中严格遵守规程。