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隔熱磚耐火材料的成分及其與玻璃反應(yīng)生成物的成分與玻璃成分不同。這種不同成分可以是固相、氣相或液相。結(jié)石和條紋、著色、氣泡。耐火材料造成的污染,在大多數(shù)情況下都是輕質(zhì)硅磚受侵蝕的結(jié)果。耐火材料受的侵蝕越嚴(yán)重,則造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的結(jié)石有三種:一種是耐火材料原來的晶相,第二種是耐用的隔熱磚廠家耐火材料與玻璃反應(yīng)后生成的變質(zhì)結(jié)晶,第三種是耐火材料被熔化后又重新析晶。由耐火材料產(chǎn)生的條紋通常是與結(jié)石共同存在的。有的結(jié)石是在條紋中析晶出來的,有的條紋是由于結(jié)石熔化造成的。另外一種不帶有結(jié)石的條紋,這大部分是由于耐火材料中玻璃相造成的。由耐火材料產(chǎn)生的結(jié)石和條紋大部分是物理侵蝕和化學(xué)侵蝕共同作用的結(jié)果。由于耐火材料中含有Fe?O?、Cr?O?等物質(zhì),這都是強(qiáng)著色劑。因此耐火材料被侵蝕后,這些氧化物進(jìn)入玻璃中會造成著色。
玻璃和配合料的揮發(fā)物在池爐的上部空間和蓄熱室中部都存在,對這些部位的耐火保溫磚進(jìn)行化學(xué)侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是隔熱磚堿金屬氧化物的化合物和硼的化合物,還有氟化物、氯化物和硫的化合物。這些揮發(fā)物除以氣相狀態(tài)與耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)外,在溫度低時還會凝結(jié)成液相與耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴(kuò)散向龍口隔熱磚耐火材料氣孔內(nèi)滲透。尤其是當(dāng)上部結(jié)構(gòu)砌體有龜裂和未充滿泥漿的砌縫時,會給耐火材料造成很大的破壞。隨著池爐技術(shù)的進(jìn)步,蓄熱室的高度不斷增加,格子體自重對于下層格子磚及爐條碹的壓力很大,當(dāng)化學(xué)侵蝕將其損壞后,在損壞部位由于應(yīng)力集中而破壞,結(jié)果會導(dǎo)致整個格子體的倒塌。
這種化學(xué)侵蝕主要發(fā)生在池爐熔化池上部結(jié)構(gòu)和蓄熱室。在不同部位,配合料粉塵也有差別。加料口附近的配合料粉塵,其成分與玻璃成分基本相同。由于隔熱磚廠家硅砂顆粒密度較大,離加料口越遠(yuǎn)配合料粉塵中SO?含量越低。配合料粉塵的多少與很多因素有關(guān)。對于同一種玻璃配合料粉塵量與原料密度、顆粒度、加料方式有很大關(guān)系。配合料加水、壓餅或制球都可以大大減少配合料粉塵量。燃料的灰分及燃燒產(chǎn)物與隔熱磚的化學(xué)反應(yīng)造成的化學(xué)侵蝕。燃燒重油和天然氣時,灰分基本不存在,而V?O?和NO雖然對耐火材料侵蝕嚴(yán)重,但一般重油中含量很少,在池爐生產(chǎn)中影響不大。這些就是玻璃配合料粉塵與龍口隔熱磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕,
玻璃對隔熱磚耐火材料的化學(xué)侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,則進(jìn)行得十分緩慢。加料口附近的上部結(jié)構(gòu)受到配合料粉塵的化學(xué)侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學(xué)侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結(jié)構(gòu)要嚴(yán)重得多。之所以出現(xiàn)這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學(xué)侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學(xué)侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對耐用的隔熱磚廠家耐火材料的新鮮表面進(jìn)行化學(xué)侵蝕。這兩種侵蝕共同作用的結(jié)果,使池壁磚損壞很快。但是上部結(jié)構(gòu)只受到與玻璃成分相同的配合料粉塵侵蝕,此處沒有液流的物理侵蝕。所以化學(xué)侵蝕的生成物留在耐火材料的表面,這就起到了保護(hù)作用,防止了配合料粉塵對耐火材料的進(jìn)一步侵蝕。由此可以看出化學(xué)侵蝕的破壞程度與物理侵蝕情況有很大的關(guān)系。
輕質(zhì)耐火材料最早以隔熱磚廠家輕質(zhì)粘土磚為主,由于耐溫性能有限,只能用到溫度比較低的窯爐內(nèi)使用,上世紀(jì)九十年代后期莫來石磚、氧化鋁熔融噴吹技術(shù)逐漸成熟從而開發(fā)了空心球磚,近幾年來耐火材料發(fā)泡工藝的成熟又開發(fā)了發(fā)泡型輕質(zhì)耐火材料,使耐火材料的熱導(dǎo)率大大降低,形成了耐用的耐火隔熱磚。本世紀(jì)初,耐火纖維技術(shù)發(fā)展較快,耐火纖維的壓成板、氈等定型材料工藝逐步完善且耐火纖維的溫度不斷提高,形成了目前的耐火纖維隔熱材料系列產(chǎn)品。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,強(qiáng)度較高,可以抵抗?fàn)t窯局部機(jī)械震動不開裂,熱效工作時抗?jié)B漏性能強(qiáng),不易被金屬熔融液浸潤,不粘結(jié),導(dǎo)熱與膨脹系數(shù)小,保證熱工設(shè)備的穩(wěn)定性。