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耐火材料在玻璃熔窑中常见的几种损坏状况

发布日期:2020-04-14 作者: 点击:

耐火资料在玻璃窑炉中使用时,由于高温、火焰、料粉、气氛、气流和液流等效果,会遭到严峻的损坏,大大影响了窑炉的使用寿命。从烤窑起,耐火资料在窑炉中的使用即开始,操作不妥,同样会使耐火资料遭到很大的,乃至是很严峻的损坏,需特别注意。下面介绍几种损坏情况。

一、蚀损

窑内料粉、玻璃液和火焰气体在高温下都会腐蚀耐火资料。合作猜中的纯碱、芒硝、硼酸盐、氟化物、氧化物在高温下与耐火资料外表效果,生成低共熔物或疏松状物,并借助耐火资料自身的空地或界面的告知反响继续向砖体内部渗透扩散,而使耐火资料逐步被溶解、脱落而减薄、蜕变、进行重结晶等。上述各种盐类与化合物的蚀损机理是不同的,芒硝比纯碱的蚀损效果强得多。

料粉对耐火资料的蚀损效果首要表现在粉料高温蒸发的碱性蒸气对耐火资料的腐蚀,如硅砖外表的熔蚀、内部的“鼠洞”等,以及格子砖中的反霞石化效果等。再者,粉猜中超细粉的飞料在蓄热室格子体中集聚,构成肿瘤,阻塞格子孔,严峻时形成格子砖坍毁、损毁,被迫热修。蚀损效果随温度升高而加重,熔化温度每进步50?60℃就会使使用期限缩短约一年。前脸墙、加料口、熔化部前部空间、池壁、小炉、蓄热室上层格子体等部位都会遭到料粉的蚀损。

玻璃液对耐火资料的蚀损效果比料粉要小得多,玻璃液与耐火资料界面层上的相反响是杂乱的。玻璃液首要溶解耐火材猜中的游离的SiO2。莫来石的溶解速度较小,它集合到玻璃液和耐火资料的界面上,虽然小结晶的莫来石溶解了,但在使用时大结晶的莫来石乃至有了增长。耐火资料被腐蚀后,与它触摸的熔融物中增添了SiO2和Al2O3的成分。熔融物将扩散到玻璃液的其余部分中去。在扩散过程中,熔融物的成分发生改变,SiO2和碱液添加了,而在界面上发生了β-Al2O3结晶的集合效果,所以,在耐火资料与玻璃液的触摸面上,首要是莫来石层,接着是β-Al2O3层,然后是未受腐蚀的耐火资料。耐火资料溶解后,使玻璃液黏度增大,促进在耐火资料外表构成较难移动的保护层,削弱了继续腐蚀的效果。

玻璃液对耐火资料的腐蚀效果,取决于其黏度和外表张力等物理性质。黏度低和外表张力小的玻璃液最简单浸润耐火资料,并从其外表细孔吸入内部,使整个耐火资料遭到强烈的腐蚀。高碱玻璃具有较低的黏度,硼硅酸盐玻璃的外表张力小,所以,它们的腐蚀效果就剧烈。进步熔制温度会下降熔融玻璃液的黏度和外表张力,然后也加速了腐蚀效果。含硼酸、磷酸、氟、铝、钡化合物的玻璃液,对耐火资料有剧烈的腐蚀效果,强烈的玻璃液对流和不稳定的液面会把保护层冲刷掉,加速蚀损。对耐火资料自身来说,蚀损程度首要与它的化学组成、矿物组成和结构状态有关。一般耐火资料的结构都是由一个或多个晶相、玻璃相和气相组成的。气孔,特别是开口气孔,是腐蚀剂渗入耐火资料内部的通道,并使腐蚀面添加。相对于晶相来说,玻璃相是薄弱环节,其化学稳定性差,要进步耐火资料的抗腐蚀,有必要使其高温的稳定晶相增多,玻璃相含量削减,且软化温度和黏度要大,气孔率尽可能低。此外,还要求晶相细小并均匀分布在玻璃相中,构成均匀细密的安排结构。耐火资料外表不平坦和裂纹会使腐蚀加重,液面处的池壁砖和池壁砖砌缝处于易被玻璃液蚀损的当地,水平缝的蚀损比垂直缝严峻,故要求砌体外表润滑,砲缝小,并要整块立砌。

煤气与重油的焚烧产品(内含SO2、V2O5等腐蚀性气体)及个别合作料组分的挥发物,也会腐蚀火焰空间、小炉、蓄热室等处的耐火资料。高温下不同筑炉资料之间会相互反响,以致损坏。如1600?1650℃,黏土砖和硅砖会剧烈反响,高铝砖和硅砖会起中等反响,电熔锆刚玉砖与硅砖会起剧烈反响,严峻共熔。电熔锆刚玉砖与石英砖、白泡石起中等反响,而与刚玉砖起触摸反响。所以,刚玉砖可用作过渡资料。

在蓄热室使用的格子体还因氧化复原气氛效果而损毁,其损毁机理首要在于变价离子在氧化和复原状态其价态不同,配位状态不同,发生体积改变,导致制品强度下降,开裂。

二、烧损

在高温长期效果下,耐火资料会被烧熔(又称烧流)或软化变形而损坏。窑内某部位局部过热或所砌耐火资料的耐火度不够.耐火资料就被烧熔。有时,耐火度合格,但荷重软化温度偏低,则长期使用时,耐火资料也会软化变形,影响了整个砌体的稳性和使用寿命。烧损严峻程度视温度和耐火资料的性质而定。小炉喷火口碹、小炉腿、舌头、蓄热室碹、熔化部窑碹和胸墙等是易被烧损的部位。

三、裂损

裂损首要发生在烤窑阶段。烤窑时,在耐火砖内部呈现一定的温度差,发生相应的机械应力。如升温速度过快,超过了耐火资料允许的极限强度时,将呈现裂纹,乃至裂成碎块。电熔的、高度烧结的细密耐火资料最易破损。除温差发生应力外,耐火资料晶型改变所形成的膨胀或缩短亦会发生应力。升温过快时,晶型改变快,体积改变过剧,发生应力过大,使耐火资料开裂。因此,在烤窑时有必要按事先制定的烤窑曲线升温。烤窑后,耐火资料长期处在高温效果下,在该作业温度下的耐火资料机械强度比在室温下要低得多。如果效果于耐火资料的机械负荷偏大,则耐火资料会发生非弹性变形(与极黏的液体流动相似),而导致损坏。

四、磨损

玻璃液沿着耐火资料流动时具有水滴石穿的成效,把耐火资料磨出一条条沟槽,这是机械磨损。首要磨损部位在玻璃液面处。另外,在循环液流流动处(特别是液流紊乱处)也明显可见。当液面动摇及液流改变(如受温度动摇影响)时,磨损加重。

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