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料粉對(duì)耐火材料的蝕損作用主要表現(xiàn)在粉料高溫蒸發(fā)的堿性蒸氣對(duì)耐火材料的侵蝕,如吉林隔熱磚表面的熔蝕、內(nèi)部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細(xì)粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴(yán)重時(shí)造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會(huì)使使用期限縮短約一年。前臉墻、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(huì)受到料粉的蝕損。玻璃液對(duì)焦?fàn)t隔熱磚哪家好耐火材料的蝕損作用比料粉要小得多,玻璃液與耐火材料界面層上的相反應(yīng)是復(fù)雜的。玻璃液首先溶解耐火材料中的游離的SO?。莫來石的溶解速度較小,它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上,雖然小結(jié)晶的莫來石溶解了,但在使用時(shí)大結(jié)晶的莫來石甚至有了增長(zhǎng)。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內(nèi)外三層,內(nèi)層為輕質(zhì)保溫棉、氈、板等,中層為重質(zhì)或吉林輕質(zhì)保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內(nèi)層的輕質(zhì)保溫層近幾年發(fā)展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內(nèi)層也有用質(zhì)量好的焦?fàn)t隔熱磚輕質(zhì)莫來石、高鋁等輕質(zhì)磚或者板,以輕質(zhì)氧化鋁、莫來石等空心球磚為主體。中層的重質(zhì)材料仍然采用低鋁高硅、高鋁低硅、莫來石磚與堇青石、焦寶石與莫來石等材料制成的重質(zhì)材料為主。外層的低溫耐火材料主要以鋁礬土、焦寶石、粘土等制作而成,相對(duì)鋁含量偏低,耐溫性能較差但價(jià)格較低。
高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會(huì)降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對(duì)隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強(qiáng)烈的玻璃液對(duì)流和不穩(wěn)定的液面會(huì)把保護(hù)層沖刷掉,加速蝕損。對(duì)質(zhì)量好的焦?fàn)t隔熱磚耐火材料本身來說,蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入焦?fàn)t隔熱磚耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。相對(duì)于晶相來說,玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學(xué)穩(wěn)定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多,玻璃相含量減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。
長(zhǎng)水口一般不予預(yù)熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當(dāng)前主要有兩大技術(shù)來應(yīng)對(duì)該問題。一是歐洲的內(nèi)壁氧化方式,以外國(guó)公司為例,長(zhǎng)水口燒成采用裸燒方式,外部施釉,碗口遮蔽,內(nèi)孔體處于氧化氣氛,形成1~2mm厚的氧化層和1.5mm左右的變質(zhì)層以緩沖熱震,鋼包到1500℃以上的高溫鋼水直接沖擊該透氣絕熱層,延緩了對(duì)外部鋁碳本體的直接熱沖擊,抗熱震性得到保證;二是國(guó)內(nèi)開發(fā)的絕熱內(nèi)壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或吉林漂珠磚等低導(dǎo)熱材料預(yù)成型內(nèi)壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復(fù)雜。另外,一些無碳防堵塞技術(shù),如莫來石、焦?fàn)t隔熱磚哪家好尖晶石、鋯酸鈣等內(nèi)襯材料的引入,因?yàn)闊o石墨或極大地降低了碳含量,從而對(duì)開澆熱沖擊不敏感,在一定程度上也提高了水口的抗熱震性。
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。由于焦?fàn)t隔熱磚哪家好硅砂顆粒密度較大,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(duì)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(shí),灰分基本不存在,而V?O?和NO雖然對(duì)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吉林焦?fàn)t隔熱磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕,