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      熔渣與耐火材料的反應及其危害(下)

      添加時間:2022年8月17日  瀏覽次數:

      耐火材料受侵蝕形成變質層后, 當溫度波動時, 由于各種變質層與未變質層間, 或由于變質層內各物相間的熱膨脹性差別, 更易使此種崩裂激化。當耐火材料的變質層崩裂剝落后, 在侵蝕介質作用下還可形成新的變質層, 產生新的崩, 如此循環不已, 就使耐火材料受到嚴重損毀。

      結構崩裂是渣蝕最常見的損毀形式之一, 在一些易產生較厚變質層的耐火材料中, 因渣蝕產生結構崩裂, 往往是最主要的原因。減緩結構崩裂的措施。避免耐火材料產生結構崩裂或減緩其危害, 最主要的措施是降低熔渣的滲透性。為此, 必須降低耐火材料受熔渣的潤濕性, 提高材料的致密性, 降低材料中的雜質含量, 以及減少晶界, 盡量減少氣孔、基質和晶界通道作用。

      渣蝕的其他反應與危害。

      加速熔毀。耐火材料在服役中僅受高溫熱負荷作用而熔融稱為熔毀或熔損。當其與熔渣反應形成易熔物時,這種助熔作用,一方面使耐火材料的晶相骨架結構遭受破壞, 高溫強度受到嚴重損害, 加速熔損過程; 另一方面, 由于液相的遷移, 使材料收縮, 造成材料及砌體開裂, 加速渣蝕和破壞砌體的穩定性。

      耐火材料渣蝕

      還原或氧化的危害。耐火材料組分被還原或氧化后,若產物在服役的溫度下為氣體,則因氣體的逸出, 直接導致耐火材料的部分消耗,導致結構疏松和結合強度降低, 渣蝕危害加劇。如當硅質或鎂質耐火材料同鐵水接觸時, 鐵水中的碳即可將耐火材料中的SiO2MgO 還原成SiOSiMg。在一些用過的殘磚中常見金屬顆粒,就緣于此。又如熔渣與耐火材料接觸時,含碳耐火材料的損毀,首先是從其中的石墨等含碳組分的氧化開始。

      為了減緩耐火材料被還原的危害,應盡量將其中易還原的氧化物合成為較穩定的復合化合物,如鎂鉻磚中的Cr2O3與鐵水接觸時易被還原,但當與MgO 化合為MgO·Cr2O3后則還原程度降低。

      沖蝕。沖蝕是由于流體沖擊耐火材料工作表面, 使其中的固體顆粒直接損耗。當流動的熔渣沖擊耐火材料表面時,由于流體的沖擊、摩擦和擠壓以及剪切等動力和靜壓力作用,極易產生或助長變形, 導致材料表層直接損耗, 又可因附渣層變薄或侵蝕面更新而加劇渣蝕。在耐火材料垂直的工作面上, 當與熔渣形成的熔融體與熔渣的密度差別較大時,也可因流體的流動, 使不同高度上的侵蝕有所區別。

      總之,耐火材料的渣蝕主要受化學作用和物理化學作用,也受物理和機械作用的影響,這些作用往往交替進行。但是, 就各種耐火材料與熔渣而言, 甚至在作用的各個不同階段。

      關鍵詞:渣蝕   耐火材料   侵蝕   熔融      
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