Care sunt principalele aspecte ale daunelor cauzate de materialele refractare utilizate în cuptoarele de sticlă

1. Eroziunea
Pulberea, sticla lichidă și gazele de flacără din cuptor pot coroda materialele refractare la temperaturi ridicate.
Efectul de eroziune al pulberii asupra materialului refractar se manifestă în principal prin eroziunea materialului refractar de către vaporii alcalini evaporați de pulbere la temperatură ridicată, cum ar fi eroziunea suprafeței cărămizii de silice, „gaura de șobolan” din interior. , și efectul anti nefelinizare în cărămida în carouri. În plus, cenușa zburătoare a pulberii ultrafine din pulbere se acumulează în corpul grilei camerei de stocare a căldurii, formând tumori și blocând găurile grilei. În cazuri severe, cărămizile grilei se pot prăbuși și pot fi deteriorate, forțând repararea termică. Efectul de eroziune crește odată cu creșterea temperaturii, iar temperatura de topire crește cu 50? 60 de grade vor scurta durata de viață cu aproximativ un an. Părți precum peretele frontal, portul de încărcare, spațiul frontal al secțiunii de topire, peretele piscinei, cuptorul mic și grila superioară a regeneratorului pot fi corodate de pulbere.
Efectul coroziv al sticlei lichide asupra materialelor refractare este mult mai mic decât cel al pulberii, iar reacția de fază dintre sticla lichidă și stratul de interfață al materialelor refractare este complexă. Lichidul de sticlă dizolvă mai întâi SiO2 liber în refractar. Rata de dizolvare a mulitei este relativ mică și se acumulează la interfața dintre lichidul din sticlă și materialele refractare. Deși mulitul cristalin mic se dizolvă, mulitul cristalin mare crește chiar și în timpul utilizării. După erodarea materialului refractar, la substanța topită se adaugă SiO2 și Al2O3 în contact cu acesta. Substanța topită va difuza în restul lichidului de sticlă. În timpul procesului de difuzie, compoziția substanței topite se modifică, SiO2 și lichidul alcalin cresc, iar la interfață are loc o modificare - Datorită efectului de agregare al cristalelor de Al2O3, pe suprafața de contact dintre sticla refractar și lichid, există mai întâi un strat de mulită, urmat de un strat de mulită - Stratul de Al2O3 este urmat de un material refractar care nu se corodează. După dizolvarea refractarului, vâscozitatea lichidului de sticlă crește, promovând formarea unui strat protector mai greu de mutat pe suprafața refractarului, reducând efectul eroziunii continue.
Efectul coroziv al sticlei lichide asupra materialelor refractare depinde de proprietățile sale fizice, cum ar fi vâscozitatea și tensiunea superficială. Lichidul de sticlă cu vâscozitate scăzută și tensiune superficială scăzută este ușor de înmuiat materialul refractar și de a-l absorbi din porii de suprafață, provocând o eroziune puternică a întregului material refractar. Sticla alcalină mare are o vâscozitate mai mică, iar sticla borosilicată are o tensiune superficială scăzută, astfel încât acțiunea lor corozivă este intensă. Creșterea temperaturii de topire va reduce vâscozitatea și tensiunea superficială a sticlei topite, accelerând astfel efectul de eroziune. Sticla lichidă care conține acid boric, acid fosforic, fluor, aluminiu și compuși de bariu are un puternic efect coroziv asupra materialelor refractare. Convecția puternică a sticlei lichide și suprafața lichidă instabilă vor spăla stratul protector, accelerând coroziunea. Pentru materialele refractare în sine, gradul de coroziune este legat în principal de compoziția lor chimică, compoziția minerală și starea structurală. Neregulile și fisurile de pe suprafața materialelor refractare pot exacerba eroziunea. Cărămizile pentru pereții piscinei la nivelul lichidului și rosturile de zidărie din cărămidă pentru pereții piscinei sunt situate în locuri predispuse la eroziune de sticlă lichidă. Eroziunea rosturilor orizontale este mai severă decât cea a rosturilor verticale, deci este necesar ca suprafața zidăriei să fie netedă, rosturile zidăriei să fie mici, iar întregul bloc să fie ridicat.
Produșii de combustie ai gazului de cărbune și petrolului greu (conținând gaze corozive precum so2 și V2O5) și substanțele volatile ale componentelor individuale ale lotului pot, de asemenea, coroda materiale refractare în spațiile de flacără, cuptoare mici, camere de stocare a căldurii și alte locuri. La temperaturi ridicate, diferitele materiale de construcție ale cuptorului pot reacționa între ele, ducând la deteriorare. De exemplu, 1600? La 1650 de grade, cărămizile de lut și cărămizile de siliciu vor reacționa violent, cărămizile cu conținut ridicat de alumină și cărămizile de siliciu vor reacționa moderat, iar cărămizile de corindon din zirconiu topite și cărămizile de siliciu vor reacționa violent, ducând la o topire severă. Cărămizile de corindon de zirconiu topite reacţionează moderat cu cărămizile de cuarţ şi pietrele spumate albe, în timp ce reacţionează în contact cu cărămizile de corindon. Prin urmare, cărămizile de corindon pot fi folosite ca materiale de tranziție.
Rețeaua folosită în camera de stocare a căldurii este, de asemenea, deteriorată din cauza acțiunii atmosferei redox. Mecanismul de deteriorare se datorează în principal stărilor de valență diferite și stărilor de coordonare ale ionilor de valență variabile în stările de oxidare și reducere, rezultând modificări de volum, ducând la rezistența redusă și fisurarea produsului.
2. Arde
Sub acțiunea temperaturii înalte pentru o lungă perioadă de timp, materialele refractare pot fi deteriorate prin topire (cunoscută și sub numele de flux de ardere) sau înmuiere și deformare. „Dacă o parte a cuptorului este supraîncălzită local sau materialul refractar nu este suficient de refractar, materialul refractar va fi ars și topit.” Uneori, dacă rezistența la foc este calificată, dar temperatura de înmuiere a sarcinii este scăzută, materialul refractar se va înmuia și se va deforma și în timpul utilizării pe termen lung, afectând stabilitatea și durata de viață a întregii zidării. Severitatea pierderii prin ardere depinde de temperatură și de natura refractarului. Arcurile mici ale gurii cuptorului, picioarele mici ale cuptorului, limbile, arcadele de regenerare, arcadele de topire și pereții pieptului sunt vulnerabili la arsuri.
3. Deteriorarea fisurilor
Crăparea are loc în principal în timpul etapei de coacere. În timpul coacerii în cuptor, în interiorul cărămizilor refractare apare o anumită diferență de temperatură, rezultând o solicitare mecanică corespunzătoare. Dacă viteza de încălzire este prea rapidă și depășește rezistența maximă admisă a materialului refractar, vor apărea fisuri, chiar rupându-se în fragmente. Materialele refractare dense, topite electric, puternic sinterizate, * se deteriorează cu ușurință. Pe lângă stresul cauzat de diferența de temperatură, dilatarea sau contracția cauzată de schimbarea formei cristaline a materialelor refractare produce și stres. Când temperatura crește prea repede, forma cristalului se schimbă rapid și volumul se modifică prea mult, rezultând stres excesiv și fisurare a materialului refractar. Prin urmare, temperatura trebuie crescută în funcție de curba de coacere predeterminată în timpul coacerii. După coacere, materialele refractare sunt expuse mult timp la temperaturi ridicate, iar rezistența mecanică a materialelor refractare la această temperatură de funcționare este mult mai mică decât la temperatura camerei. Dacă sarcina mecanică aplicată materialului refractar este prea mare, materialul refractar va suferi o deformare inelastică (similară cu fluxul de lichide foarte vâscoase), ducând la deteriorare.
4. Purtați
Când lichidul de sticlă curge de-a lungul materialului refractar, are ca efect picurarea apei prin piatră, măcinarea materialului refractar în caneluri, ceea ce este uzură mecanică. Zona principală de uzură este la nivelul sticlei. În plus, este evident și în locurile în care curge fluidul circulant, în special acolo unde fluxul fluidului este turbulent. Când nivelul lichidului fluctuează și debitul lichidului se modifică (cum ar fi afectat de fluctuațiile de temperatură), uzura crește.