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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)物的成分主要是莫來石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)散向承德莫來石磚耐火材料氣孔內(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。
玻璃液沿著莫來石磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機(jī)械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環(huán)液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當(dāng)液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、溫度有很大的關(guān)系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區(qū),熔融玻璃液流的沖刷作用會使化學(xué)侵蝕速率成倍增加。在低溫區(qū)域,化學(xué)侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區(qū),玻璃流黏度低,液流強(qiáng)烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強(qiáng)烈。強(qiáng)烈的沖刷作用與化學(xué)侵蝕配合會對耐用的莫來石磚廠家耐火材料造成很大的破壞。
連鑄用功能耐用的莫來石磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長水口和浸入式水口,稱為連鑄三大件,也有人把鋼包滑板、中間包滑板、中間包上水口包含在內(nèi),均為含碳耐火材料,通稱為碳結(jié)合耐火材料。其實,中間包滑板控流結(jié)構(gòu)已越來越少見,有被塞棒取代的趨勢。主要討論連鑄用功能承德耐火保溫磚的生產(chǎn)制造用原料技術(shù)。對材質(zhì)的性能要求,連鑄要求其功能耐火材料具有良好的抗熱震性、抗合成渣侵蝕、抗鋼液侵蝕以及適宜的高溫強(qiáng)度。這些特性要求又因三大件的使用部位及鋼種、冶煉條件的不同而存在差異。為了更好地發(fā)揮連鑄功能耐火材料在連鑄工業(yè)的作用,今后還需在原料多樣化、復(fù)合化及新型防氧化劑等方面做進(jìn)一步的工作。
耐用的耐火保溫磚優(yōu)良的抗熱震性。水口使用前一般預(yù)熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達(dá)1500℃,水口需在1s內(nèi)承受開澆熱震溫差400℃??菇Y(jié)晶器保護(hù)渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強(qiáng),但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風(fēng)險,因此要求預(yù)熱后不能降溫太快。同時,因耐用的莫來石磚廠家鋯碳材料如果與內(nèi)孔鋼水直接接觸,因其石墨含量及結(jié)合強(qiáng)度較低,在高速鋼流的沖刷下會被快速熔損,所以必須與本體鋁碳材料或內(nèi)襯材料配合使用??逛撘呵治g性好,尤其是內(nèi)孔部分,既要抗鋼水沖刷,又要耐化學(xué)侵蝕。浸在結(jié)晶器中的本體部分很少被侵蝕,這也是選擇鋁碳質(zhì)浸入式水口的主要原因。
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。由于莫來石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承德莫來石磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕,
浮法玻璃窯玻璃生產(chǎn)工藝流程,承德焦?fàn)t隔熱磚在玻璃窯爐中使用時,由于高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等作用,會遭到嚴(yán)重的破壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火材料在窯爐中的使用即開始,操作不當(dāng),同樣會使耐火材料受到很大的,甚至是很嚴(yán)重的損壞,需特別注意。下面介紹幾種損壞情況。窯內(nèi)料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會侵蝕耐火材料。配合料中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火材料表面作用,生成低共熔物或疏松狀物,并借助莫來石磚廠家耐火材料本身的空隙或界面的交代反應(yīng)繼續(xù)向磚體內(nèi)部滲透擴(kuò)散,而使耐火材料逐漸被溶解、剝落而減薄、變質(zhì)、進(jìn)行重結(jié)晶等。上述各種鹽類與化合物的蝕損機(jī)理是不同的,芒硝比純堿的蝕損作用強(qiáng)得多。