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熔融玻璃與質(zhì)量好的耐火保溫磚的反應(yīng)造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎(chǔ)可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡(jiǎn)化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來(lái)考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對(duì)耐火材料的化學(xué)侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對(duì)輕質(zhì)硅磚廠家耐火材料的化學(xué)侵蝕與鈉鈣硅玻璃不同。尤其是低堿或無(wú)堿硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化溫度也高。因此要使用特殊的耐火材料。
輕質(zhì)耐火材料最早以輕質(zhì)硅磚廠家輕質(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(lái)石磚、氧化鋁熔融噴吹技術(shù)逐漸成熟從而開(kāi)發(fā)了空心球磚,近幾年來(lái)耐火材料發(fā)泡工藝的成熟又開(kāi)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,形成了質(zhì)量好的耐火隔熱磚。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?;瘜W(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(dòng)不開(kāi)裂,熱效工作時(shí)抗?jié)B漏性能強(qiáng),不易被金屬熔融液浸潤(rùn),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。
輕質(zhì)硅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(lái)的晶相,第二種是質(zhì)量好的輕質(zhì)硅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(lái)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(huì)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(duì)這些部位的耐火保溫磚進(jìn)行化學(xué)侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是輕質(zhì)硅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(shí)還會(huì)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(shí)就會(huì)冷凝。這些冷凝液體通過(guò)浸潤(rùn)、擴(kuò)散向唐山輕質(zhì)硅磚耐火材料氣孔內(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(shí),會(huì)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(duì)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)格子體的倒塌。
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,如唐山隔熱磚表面的熔蝕、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)輕質(zhì)硅磚廠家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(lái)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(lái)石溶解了,但在使用時(shí)大結(jié)晶的莫來(lái)石甚至有了增長(zhǎng)。
輕粘土磚唐山輕質(zhì)硅磚只有在它所允許的最高耐熱溫度范圍內(nèi)才能發(fā)揮最大的保溫作用。窯內(nèi)一般內(nèi)襯部位常與火焰、爐渣直接接觸,僅適用于重質(zhì)磚。輕粘土磚主要應(yīng)用于熱工設(shè)備和工業(yè)窯爐的保溫層中,不受強(qiáng)高溫熔融物料的侵蝕,也不受沖刷作用,有些地方還與火焰直接接觸,涂上了耐火涂料,減輕了因爐渣和煙塵的侵蝕而造成的損失。在非熔化爐中,當(dāng)然不會(huì)接觸火焰。低于輕粘土磚溫度上限的窯爐,可全部采用輕粘土磚輕質(zhì)硅磚砌筑。濰耐新材料有限公司將一如既往秉行“以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以質(zhì)量為根本,以“合作互惠,共同發(fā)展”的經(jīng)營(yíng)理念為根基,深得國(guó)內(nèi)外眾多客戶的信賴和支持,愿與業(yè)界同仁攜手合作,共謀發(fā)展大計(jì)。