玻璃和配合料的揮發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。揮發物的成分主要是耐火保溫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。這些揮發物除以氣相狀態與耐火材料發生化學反應外,在溫度低時還會凝結成液相與耐火材料發生化學反應。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴散向吉林耐火保溫磚耐火(huo)材料(liao)(liao)氣孔(kong)內滲透。尤其是當(dang)上部(bu)結(jie)構砌體(ti)有龜裂和未充滿泥(ni)漿(jiang)的砌縫(feng)時,會給耐火(huo)材料(liao)(liao)造(zao)成(cheng)很大的破壞(huai)(huai)。隨著池(chi)爐(lu)(lu)技術的進步(bu),蓄熱室的高度不斷(duan)增加,格子(zi)(zi)體(ti)自重對(dui)于下層(ceng)格子(zi)(zi)磚及爐(lu)(lu)條(tiao)碹的壓力很大,當(dang)化(hua)學侵蝕將其損壞(huai)(huai)后,在損壞(huai)(huai)部(bu)位(wei)由于應力集中而破壞(huai)(huai),結(jie)果會導致整(zheng)個格子(zi)(zi)體(ti)的倒塌(ta)。
耐火保溫磚耐火磚可以分為很多種類,其中輕質耐火磚和重質耐火磚就是其中的兩大類,其中輕質耐火磚是指體積密度小于1.3g/m3的耐火磚,而重質耐火磚是指密度大于1.3g/m3耐火磚,通俗的說就是兩者的質量不同,一個是質量輕,一個是質量重.一般輕質隔熱耐火磚出產的質料有粘土質、高鋁質高強漂珠磚,低鐵莫來石、吉林耐火保溫磚高鋁(lv)聚輕隔(ge)熱耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan),硅藻土隔(ge)熱耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)。輕質耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)和(he)重(zhong)質耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)途各不(bu)相同,但都(dou)有自己專有的(de)特點和(he)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)途,二(er)者(zhe)雙方各有各的(de)有優(you)勢,兩者(zhe)之(zhi)間無法相互替代,但二(er)者(zhe)之(zhi)間可(ke)以相互配使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),一般窯爐(lu)里面直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)火(huo)焰(yan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)重(zhong)質磚(zhuan)(zhuan),而外(wai)圍不(bu)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)保溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)起到保溫(wen)作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),在選擇使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)是可(ke)根據實際情況來決定。
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定的液面會把保護層沖刷掉,加速蝕損。對耐用的耐火保溫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,是侵蝕劑滲入耐火保溫磚耐(nai)火材料(liao)內部(bu)的(de)通道(dao),并(bing)使侵蝕(shi)面(mian)增加。相(xiang)(xiang)對于晶相(xiang)(xiang)來說(shuo),玻璃相(xiang)(xiang)是薄弱環節,其化(hua)學穩定性(xing)差(cha),要提高耐(nai)火材料(liao)的(de)抗侵蝕(shi),必須使其高溫的(de)穩定晶相(xiang)(xiang)增多,玻璃相(xiang)(xiang)含量減少,且軟化(hua)溫度(du)和黏度(du)要大,氣孔率盡可能低。
玻璃對耐火保溫磚耐火材料的化學侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,則進行得十分緩慢。加料口附近的上部結構受到配合料粉塵的化學侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結構要嚴重得多。之所以出現這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對耐用的耐火保溫磚廠家耐火(huo)材料(liao)的(de)新鮮表面進行化學侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)。這(zhe)兩種侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)共同(tong)作用的(de)結果,使池壁磚損壞很快(kuai)。但(dan)是上部結構只受到與玻璃成(cheng)(cheng)分相同(tong)的(de)配(pei)合(he)料(liao)粉塵侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi),此(ci)處沒有液流(liu)的(de)物理侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)。所以(yi)化學侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)生成(cheng)(cheng)物留在耐火(huo)材料(liao)的(de)表面,這(zhe)就起(qi)到了(le)保護(hu)作用,防止了(le)配(pei)合(he)料(liao)粉塵對耐火(huo)材料(liao)的(de)進一步侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)。由此(ci)可以(yi)看出(chu)化學侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)破(po)壞程(cheng)度與物理侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)情況(kuang)有很大(da)的(de)關系。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍流鋼水的持續沖刷侵蝕,蝕損較快會導致控流不好或失控終澆。現多采用吉林隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。耐用的耐火保溫磚廠家高(gao)溫強度(du)指標(biao)要(yao)求不高(gao),因為塞(sai)棒(bang)壁相對(dui)較厚,有足(zu)夠強度(du),故而(er)幾乎所有廠(chang)家均把生產過(guo)程中(zhong)的廢品(pin)、廢料(liao)(liao)(liao)(liao)、車(che)削料(liao)(liao)(liao)(liao)、集塵回收(shou)料(liao)(liao)(liao)(liao)經過(guo)破碎、分篩(shai)、烘(hong)烤(或(huo)燒成除(chu)碳)回加(jia)進塞(sai)棒(bang)本(ben)(ben)體料(liao)(liao)(liao)(liao),可以引入50%(w)左右。由于(yu)(yu)塞(sai)棒(bang)使用中(zhong)需要(yao)垂(chui)直固定,且進行高(gao)頻往復沖動,對(dui)強度(du)也有最低(di)要(yao)求,一(yi)般而(er)論,本(ben)(ben)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)燒后常溫抗折強度(du)不得低(di)于(yu)(yu)4MPa。
耐用的耐火保溫磚優良的抗熱震性。水口使用前一般預熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達1500℃,水口需在1s內承受開澆熱震溫差400℃。抗結晶器保護渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強,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險,因此要求預熱后不能降溫太快。同時,因耐用的耐火保溫磚廠家鋯碳(tan)材(cai)料(liao)如(ru)果與內(nei)孔鋼水(shui)直接接觸,因其石(shi)墨(mo)含量及結(jie)合(he)強度較低,在(zai)高(gao)速鋼流的沖刷下會被快速熔損,所以(yi)必(bi)須與本體鋁(lv)碳(tan)材(cai)料(liao)或內(nei)襯材(cai)料(liao)配合(he)使用。抗鋼液侵蝕(shi)(shi)性好(hao),尤其是內(nei)孔部分,既要抗鋼水(shui)沖刷,又(you)要耐化(hua)學侵蝕(shi)(shi)。浸(jin)在(zai)結(jie)晶器中的本體部分很少被侵蝕(shi)(shi),這(zhe)也是選(xuan)擇鋁(lv)碳(tan)質浸(jin)入式(shi)水(shui)口的主(zhu)要原因。