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熔渣與耐火材料的反應及其危害(下)

添加時間:2022年8月17日  瀏覽次數:

耐火材料受侵蝕形成變質層后, 當溫度波動時, 由于各種變質層與未變質層間, 或由于變質層內各物相間的熱膨脹性差別, 更易使此種崩裂激化。當耐火材料的變質層崩裂剝落后, 在侵蝕介質作用下還可形成新的變質層, 產生新的崩, 如此循環不已, 就使耐火材料受到嚴重損毀。

結構崩裂是渣蝕最常見的損毀形式之一, 在一些易產生較厚變質層的耐火材料中, 因渣蝕產生結構崩裂, 往往是最主要的原因。減緩結構崩裂的措施。避免耐火材料產生結構崩裂或減緩其危害, 最主要的措施是降低熔渣的滲透性。為此, 必須降低耐火材料受熔渣的潤濕性, 提高材料的致密性, 降低材料中的雜質含量, 以及減少晶界, 盡量減少氣孔、基質和晶界通道作用。

渣蝕的其他反應與危害。

加速熔毀。耐火材料在服役中僅受高溫熱負荷作用而熔融稱為熔毀或熔損。當其與熔渣反應形成易熔物時,這種助熔作用一方面使耐火材料的晶相骨架結構遭受破壞, 高溫強度受到嚴重損害, 加速熔損過程; 另一方面, 由于液相的遷移, 使材料收縮, 造成材料及砌體開裂, 加速渣蝕和破壞砌體的穩定性。

耐火材料渣蝕

還原或氧化的危害。耐火材料組分被還原或氧化后若產物在服役的溫度下為氣體則因氣體的逸出, 直接導致耐火材料的部分消耗,導致結構疏松和結合強度降低, 渣蝕危害加劇。如當硅質或鎂質耐火材料同鐵水接觸時, 鐵水中的碳即可將耐火材料中的SiO2MgO 還原成SiOSiMg。在一些用過的殘磚中常見金屬顆粒,就緣于此。又如熔渣與耐火材料接觸時,含碳耐火材料的損毀,首先是從其中的石墨等含碳組分的氧化開始。

為了減緩耐火材料被還原的危害應盡量將其中易還原的氧化物合成為較穩定的復合化合物,如鎂鉻磚中的Cr2O3與鐵水接觸時易被還原但當與MgO 化合為MgO·Cr2O3后則還原程度降低。

沖蝕。沖蝕是由于流體沖擊耐火材料工作表面, 使其中的固體顆粒直接損耗。當流動的熔渣沖擊耐火材料表面時,由于流體的沖擊、摩擦和擠壓以及剪切等動力和靜壓力作用極易產生或助長變形, 導致材料表層直接損耗, 又可因附渣層變薄或侵蝕面更新而加劇渣蝕。在耐火材料垂直的工作面上, 當與熔渣形成的熔融體與熔渣的密度差別較大時,也可因流體的流動, 使不同高度上的侵蝕有所區別。

總之,耐火材料的渣蝕主要受化學作用和物理化學作用,也受物理和機械作用的影響,這些作用往往交替進行。但是, 就各種耐火材料與熔渣而言, 甚至在作用的各個不同階段

關鍵詞:渣蝕   耐火材料   侵蝕   熔融      
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