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耐火材料在玻璃熔窯中常見的幾種損壞狀況

發布日期:2020-04-14 作者: 點擊:

耐火資料在玻璃窯爐中使用時,由於高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等效果,會遭到嚴峻的損壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火資料在窯爐中的使用即開始,操作不妥,同樣會使耐火資料遭到很大的,乃至是很嚴峻的損壞,需特別注意。下麵介紹幾種損壞情況。

一、蝕損

窯內料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會腐蝕耐火資料。合作猜中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火資料外表效果,生成低共熔物或疏鬆狀物,並借助耐火資料自身的空地或界麵的告知反響繼續向磚體內部滲透擴散,而使耐火資料逐步被溶解、脫落而減薄、蛻變、進行重結晶等。上述各種鹽類與化合物的蝕損機理是不同的,芒硝比純堿的蝕損效果強得多。

料粉對耐火資料的蝕損效果首要表現在粉料高溫蒸發的堿性蒸氣對耐火資料的腐蝕,如矽磚外表的熔蝕、內部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化效果等。再者,粉猜中超細粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,構成腫瘤,阻塞格子孔,嚴峻時形成格子磚坍毀、損毀,被迫熱修。蝕損效果隨溫度升高而加重,熔化溫度每進步50〜60℃就會使使用期限縮短約一年。前臉牆、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會遭到料粉的蝕損。

玻璃液對耐火資料的蝕損效果比料粉要小得多,玻璃液與耐火資料界麵層上的相反響是雜亂的。玻璃液首要溶解耐火材猜中的遊離的SiO2。莫來石的溶解速度較小,它集合到玻璃液和耐火資料的界麵上,雖然小結晶的莫來石溶解了,但在使用時大結晶的莫來石乃至有了增長。耐火資料被腐蝕後,與它觸摸的熔融物中增添了SiO2和Al2O3的成分。熔融物將擴散到玻璃液的其餘部分中去。在擴散過程中,熔融物的成分發生改變,SiO2和堿液添加了,而在界麵上發生了β-Al2O3結晶的集合效果,所以,在耐火資料與玻璃液的觸摸麵上,首要是莫來石層,接著是β-Al2O3層,然後是未受腐蝕的耐火資料。耐火資料溶解後,使玻璃液黏度增大,促進在耐火資料外表構成較難移動的保護層,削弱了繼續腐蝕的效果。

玻璃液對耐火資料的腐蝕效果,取決於其黏度和外表張力等物理性質。黏度低和外表張力小的玻璃液最簡單浸潤耐火資料,並從其外表細孔吸入內部,使整個耐火資料遭到強烈的腐蝕。高堿玻璃具有較低的黏度,硼矽酸鹽玻璃的外表張力小,所以,它們的腐蝕效果就劇烈。進步熔製溫度會下降熔融玻璃液的黏度和外表張力,然後也加速了腐蝕效果。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對耐火資料有劇烈的腐蝕效果,強烈的玻璃液對流和不穩定的液麵會把保護層衝刷掉,加速蝕損。對耐火資料自身來說,蝕損程度首要與它的化學組成、礦物組成和結構狀態有關。一般耐火資料的結構都是由一個或多個晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是腐蝕劑滲入耐火資料內部的通道,並使腐蝕麵添加。相對於晶相來說,玻璃相是薄弱環節,其化學穩定性差,要進步耐火資料的抗腐蝕,有必要使其高溫的穩定晶相增多,玻璃相含量削減,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。此外,還要求晶相細小並均勻分布在玻璃相中,構成均勻細密的安排結構。耐火資料外表不平坦和裂紋會使腐蝕加重,液麵處的池壁磚和池壁磚砌縫處於易被玻璃液蝕損的當地,水平縫的蝕損比垂直縫嚴峻,故要求砌體外表潤滑,砲縫小,並要整塊立砌。

煤氣與重油的焚燒產品(內含SO2、V2O5等腐蝕性氣體)及個別合作料組分的揮發物,也會腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的耐火資料。高溫下不同築爐資料之間會相互反響,以致損壞。如1600〜1650℃,黏土磚和矽磚會劇烈反響,高鋁磚和矽磚會起中等反響,電熔鋯剛玉磚與矽磚會起劇烈反響,嚴峻共熔。電熔鋯剛玉磚與石英磚、白泡石起中等反響,而與剛玉磚起觸摸反響。所以,剛玉磚可用作過渡資料。

在蓄熱室使用的格子體還因氧化複原氣氛效果而損毀,其損毀機理首要在於變價離子在氧化和複原狀態其價態不同,配位狀態不同,發生體積改變,導致製品強度下降,開裂。

二、燒損

在高溫長期效果下,耐火資料會被燒熔(又稱燒流)或軟化變形而損壞。窯內某部位局部過熱或所砌耐火資料的耐火度不夠.耐火資料就被燒熔。有時,耐火度合格,但荷重軟化溫度偏低,則長期使用時,耐火資料也會軟化變形,影響了整個砌體的穩性和使用壽命。燒損嚴峻程度視溫度和耐火資料的性質而定。小爐噴火口镟、小爐腿、舌頭、蓄熱室镟、熔化部窯镟和胸牆等是易被燒損的部位。

三、裂損

裂損首要發生在烤窯階段。烤窯時,在耐火磚內部呈現一定的溫度差,發生相應的機械應力。如升溫速度過快,超過了耐火資料允許的極限強度時,將呈現裂紋,乃至裂成碎塊。電熔的、高度燒結的細密耐火資料最易破損。除溫差發生應力外,耐火資料晶型改變所形成的膨脹或縮短亦會發生應力。升溫過快時,晶型改變快,體積改變過劇,發生應力過大,使耐火資料開裂。因此,在烤窯時有必要按事先製定的烤窯曲線升溫。烤窯後,耐火資料長期處在高溫效果下,在該作業溫度下的耐火資料機械強度比在室溫下要低得多。如果效果於耐火資料的機械負荷偏大,則耐火資料會發生非彈性變形(與極黏的液體流動相似),而導致損壞。

四、磨損

玻璃液沿著耐火資料流動時具有水滴石穿的成效,把耐火資料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。首要磨損部位在玻璃液麵處。另外,在循環液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液麵動搖及液流改變(如受溫度動搖影響)時,磨損加重。

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