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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行化學侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是漂珠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)生化學反應外,在溫度低時還會凝結成液相與耐火材料發(fā)生化學反應。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴散向秦皇島漂珠磚耐火材料氣孔內滲透。尤其是當上部結構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。隨著池爐技術的進步,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,當化學侵蝕將其損壞后,在損壞部位由于應力集中而破壞,結果會導致整個格子體的倒塌。
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,對隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強烈的玻璃液對流和不穩(wěn)定的液面會把保護層沖刷掉,加速蝕損。對性價比高的漂珠磚耐火材料本身來說,蝕損程度主要與它的化學組成、礦物組成和結構狀態(tài)有關。一般耐火材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,是侵蝕劑滲入漂珠磚耐火材料內部的通道,并使侵蝕面增加。相對于晶相來說,玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學穩(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。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由秦皇島漂珠磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹系數(shù),提高了熱擴散能力,緩解熱應力集聚;另外是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合,大量的性價比高的莫來石磚對緊密的氧化物陶瓷基質及結合網(wǎng)絡起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一樣,使熱應力掉進了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱更可貴的一點是,不對熔渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同于常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導熱狀態(tài),這對石墨作為連鑄功能耐火材料的應用也大有裨益,在持續(xù)高溫應用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強抗侵蝕性,因其對渣、熔劑及鋼水的不潤濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進而能夠保護包裹纏繞的基質顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強度是隨溫度的升高而增高,這也賦予基質顆粒乃至基體材料較高的抗侵蝕性。
漂珠磚保溫磚的導熱系數(shù)一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導熱系數(shù)在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出秦皇島漂珠磚保溫磚的保溫性能要比耐火磚的保溫性能好的多。保溫磚的耐火度一般在1400度以下,而耐火磚的耐火度在1400度以上。保溫磚一般都是輕質保溫材料,密度一般在0.8-1.0g/cm3而耐火磚的密度基本都在2.0g/cm3以上。耐火磚的機械強度高,使用周期長,并且化學穩(wěn)定性好,不與物料發(fā)生化學反應和耐高溫性能好,最高耐熱溫度可達到1900℃。特別適用于化肥廠高低溫變換爐、轉化爐、加氫轉化器、脫硫槽及甲烷化爐中。耐火磚與保溫磚的區(qū)別很大,他們的使用環(huán)境、范圍、作用都不相同。不同的位置會用到不同的材料,在選購材料時,我們要根據(jù)自己的實際情況,決定使用哪種耐火材料適合自己用的。