窑炉

玻璃池窑耐火材料在生产过程中受到的侵蚀有

发布时间:2022/7/30 18:10:07   
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耐火材料70%的耗损在钢铁冶金行业,余下的即是水泥、玻璃占重要行业。截至年11月终,天下浮法玻璃临盆线全部条,在产的有条。年上半年日用玻璃成品及玻璃包装容器产量.20万吨。玻璃行业用的耐火材料品种和材质与钢铁行业也是不雷同的。玻璃窑炉用的耐火材料重要分为熔铸材料、硅质材料和镁金属材料,譬如说硅砖、粘土砖、高铝砖、硅线石砖、莫来石砖、电熔莫来石砖、锆刚玉砖、电熔刚玉砖、含锆质的耐火砖等等。浮法玻璃成型在锡槽,即融化好的玻璃液由溢流道、流槽持续延续地流入锡槽,在锡液面上铺开并在传动辊子的牵引下上前漂移,在必然的温度轨制下,仰赖表面张力和重力,实行铺平、展薄.冷却后,玻璃由过渡辊台托起,离开锡槽加入退火窑,尔后过程横切、实验、装箱。下图为浮法玻璃窑玻璃临盆工艺过程示企图。(也许把手机左扭转观察)耐火材料在玻璃窑炉中使历时,由于高温、火焰、料粉、氛围、气流和液流等影响,会遭到严峻的毁坏,大大影响了窑炉的操纵寿命。从烤窑起,耐火材料在窑炉中的操纵即开端,职掌欠妥,一样会使耐火材料遭到很大的,乃至是很严峻的毁坏,需分外注意。底下先容几种毁坏情景。

蚀损

窑内料粉、玻璃液和火焰气体在高温下都邑腐蚀耐火材料。协做猜中的纯碱、芒硝、硼酸盐、氟化物、氧化物在高温下与耐火材料表面影响,生成低共熔物或蓬松状物,并借助耐火材料自己的闲隙或界面的叮咛反响延续向砖体内部浸透散布,而使耐火材料逐步被消融、剥落而减薄、蜕变、举行重结晶等。上述各类盐类与化合物的蚀损机理是不同的,芒硝比纯碱的蚀损影响强良多。料粉对耐火材料的蚀损影响重要体此刻粉料高温挥发的碱性蒸气对耐火材料的腐蚀,如硅砖表面的熔蚀、内部的“鼠洞”等,以合格子砖中的反霞石化影响等。再者,粉猜中超细粉的飞料在蓄热室格子体中会聚,造成瘤子,阻塞格子孔,严峻时造成格子砖崩塌、损毁,强制热修。蚀损影响随温度抬高而加重,融化温度每升高50~60℃就会使操纵克日缩小约一年。前脸墙、加料口、融化部前部空间、池壁、小炉、蓄热室表层格子体等部位都邑遭到料粉的蚀损。玻璃液对耐火材料的蚀损影响比料粉要小良多,玻璃液与耐火材料界面层上的相悖响是繁杂的。玻璃液首先消融耐火材猜中的游离的SO?。莫来石的消融速度较小,它聚积到玻璃液和耐火材料的界面上,尽管小结晶的莫来石消融了,但在使历时大结晶的莫来石乃至有了延长。耐火材料被腐蚀后,与它来往的熔融物中添补了SO?和Al?O?的成份。熔融物将散布到玻璃液的别的部份中去。在散布进程中,熔融物的成份产生改变,SO?和碱液添加了,而在界面上产生了β-Al?O?结晶的聚积影响,于是,在耐火材料与玻璃液的来往面上,首先是莫来石层,接着是β-Al?O?层,尔后是未受腐蚀的耐火材料。耐火材料消融后,使玻璃液黏度增大,增进在耐火材料表面造成较难挪动的守护层,裁减了延续腐蚀的影响。玻璃液对耐火材料的腐蚀影响,取决于其黏度和表面张力等物理性质。黏度低和表面张力小的玻璃液最轻易浸湿耐火材料,并从其表面细孔吸入内部,使一切耐火材料遭到猛烈的腐蚀。高碱玻璃具备较低的黏度,硼硅酸盐玻璃的表面张力小,于是,它们的腐蚀影响就猛烈。升高熔制温度会低沉熔融玻璃液的黏度和表面张力,进而也加快了腐蚀影响。含硼酸、磷酸、氟、铝、钡化合物的玻璃液,对耐火材料有猛烈的腐蚀影响,猛烈的玻璃液对流和不平静的液面会把守护层冲洗掉,加快蚀损。对耐火材料自己来讲,蚀损程度重要与它的化学构成、矿物构成和构造形态相关。普遍耐火材料的构造都是由一个或多个晶相、玻璃相和善相构成的。气孔,分外是启齿吻孔,是腐蚀剂渗入耐火材料内部的通道,并使腐蚀面添加。相对于晶相来讲,玻璃相是薄弱枢纽,其化学平静性差,要升高耐火材料的抗腐蚀,必然使其高温的平静晶相加多,玻璃相含量裁减,且软化温度和黏度要大,气孔率尽或者低。别的,还请求晶相眇小并平匀散布在玻璃相中,造成平匀精细的机关构造。耐火材料表面不平坦和裂纹会使腐蚀加重,液面处的池壁砖和池壁砖砌缝处于易被玻璃液蚀损的场合,程度缝的蚀损比笔直缝严峻,故请求砌体表面滑腻,砲缝小,并要整块立砌。煤气与重油的焚烧产品(内含SO?、V?O?等腐蚀性气体)及个人协做料组分的挥发物,也会腐蚀火焰空间、小炉、蓄热室等处的耐火材料。高温下不同筑炉材料之间会彼此反响,乃至毁坏。如~℃粘土砖和硅砖会猛烈反响,高铝砖和硅砖会起中等反响,电熔锆刚玉砖与硅砖会起猛烈反响,严峻共熔。电熔锆刚玉砖与石英砖、白泡石起中等反响,而与刚玉砖起来往反响。于是,刚玉砖可用做过渡材料。在蓄热室操纵的格子体还因氧化复原氛围影响而损毁,其损毁机理重要在于变价离子在氧化和复原形态其价态不同,配位形态不同,造成体积改变,致使成品强度低沉,开裂。

烧损

在高温万古间影响下,耐火材料会被烧熔(又称烧流)或软化变形而毁坏。窑内某部位个别过热或所砌耐火材料的耐火度不足,耐火材料就被烧熔。有意,耐火度合格,但荷重软化温度偏低,则恒久使历时,耐火材料也会软化变形,影响了一切砌体的稳性和操纵寿命。烧损严峻程度视温度和耐火材料的性质而定。小炉喷火口碹、小炉腿、舌头、蓄热室碹、融化部窑碹和胸墙等是易被烧损的部位。

裂损

裂损重要产生在烤窑阶段。烤窑时,在耐火砖内部浮现必然的温度差,造成响应的死板应力。如升温速渡过快,高出了耐火材料准许的极限强度时,将浮现裂纹,乃至裂成碎块。电熔的、高度烧结的精细耐火材料最易毁坏。除温差造成应力外,耐火材料晶型改变所造成的膨胀或紧缩亦会造成应力。升温过快时,晶型改变快,体积改变过剧,造成应力过大,使耐火材料开裂,因此,在烤窑时必然按当时订定的烤窑弧线升温。烤窑后,耐火材料恒久处在高温影响下,在该功课温度下的耐火材料死板强度比在室温下要低良多。倘若影响于耐火材料的死板负荷偏大,则耐火材料会造成非弹性变形(与极黏的液体固定彷佛),而致使毁坏。

磨损

玻璃液顺着耐火材料固定时具备滴水穿石的成效,把耐火材料磨出一条条沟槽,这是死板磨损。重要磨损部位在玻璃液面处。别的,在轮回液流固定处(分外是液流零乱处)也显然看来。当液面摇动及液流改变(如受温度摇动影响)时,磨损加重。

化学腐蚀的品种

化学腐蚀重要有如下四种。①熔融玻璃与耐火材料的反响造成的腐蚀这类腐蚀以与玻璃液来往的池壁砖为代表。玻璃中最重大的是钠钙硅玻璃。普遍的瓶罐玻璃平和板玻璃都属于这一类。这类玻璃中以SO?为重要成份,含量在70%左右,Na?O含量为15%左右,CaO含量在10%左右,尚有少许的Al?O?和MgO。为了改进玻璃的功能,以钠钙硅玻璃为底子也许引入K?O、L?O、BaO、PbO等氧化物。这些玻璃尽管品种较多,但均也许简化为SO?含量、碱金属氧化物(Na?O+K?O+L?O)含量和碱土金属氧化物含量(CaO+MgO+BaO)来思索。只需上述三种氧化物含量基真雷同,则对耐火材料的化学腐蚀也基真雷同。然则硼硅玻璃对耐火材料的化学腐蚀与钠钙硅玻璃不同。尤为是低碱或无碱硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,融化温度也高。是以要操纵非常的耐火材料。玻璃对耐火材料的化学腐蚀,倘若没有物理腐蚀同时存在,则举行得极度慢慢。加料口四周的上部构造遭到协做料粉尘的化学腐蚀。此处协做料粉尘的成份与玻璃液基真雷同。也即是说此处耐火材料与池壁砖遭到的化学腐蚀基真雷同。然则池壁砖遭到的毁坏比上部构造要严峻良多。之于是浮现这类区别,主借使物理腐蚀前提不同。池壁砖除了遭到玻璃化学腐蚀外,还遭到玻璃液流的冲洗影响这一物理腐蚀。液流的冲洗把化学腐蚀的生成物延续冲走,因此使玻璃液也许延续对耐火材料的新鲜表面举行化学腐蚀。这两种腐蚀联合影响的结束,使池壁砖毁坏很快。然则上部构造只遭到与玻璃成份雷同的协做料粉尘腐蚀,此处没有液流的物理腐蚀。于是化学腐蚀的生成物留在耐火材料的表面,这就起到了守护影响,避让了协做料粉尘对耐火材料的进一步腐蚀。由此也许看出化学腐蚀的毁坏程度与物理腐蚀情景有很大的瓜葛。②玻璃协做料粉尘与耐火材料化学反响造成的腐蚀这类化学腐蚀重要产生在池炉融化池上部结讲和蓄热室。在不同部位,协做料粉尘也有区别。加料口四周的协做料粉尘,其成份与玻璃成份基真雷同。由于硅砂颗粒密度较大,离加料口越远协做料粉尘中SO?含量越低。协做料粉尘的几许与良多成分相关。对于统一种玻璃协做料粉尘量与质料密度、颗粒度、加料方法有很大瓜葛。协做料加水、压饼或制球均也许大大裁减协做料粉尘量。③玻璃协做料挥发物与耐火材料反响造成的化学腐蚀玻璃和协做料的挥发物在池炉的上部空间和蓄热室中部都存在,对这些部位的耐火材料举行化学腐蚀。挥发物的成份主借使碱金属氧化物的化合物和硼的化合物,尚有氟化物、氯化物和硫的化合物。这些挥发物除以气相形态与耐火材料产生化学反响外,在温度低时还会冻结成液相与耐火材料产生化学反响。此中钠的化合物在℃。时就会冷凝。这些冷凝液体过程浸湿、散布向耐火材料气孔内浸透。尤为是当上部构造砌体有龟裂和未充足泥浆的砌缝时,会给耐火材料造成很大的毁坏。④燃料的灰分及焚烧产品与耐火材料的化学反响造成的化学腐蚀焚烧重油和自然气时,灰分根本不存在,而V?O?和NO尽管对耐火材料腐蚀严峻,但普遍重油中含量很少,在池炉临盆中影响不大。重油和产生炉煤气中的硫分,在焚烧中生成SO?,并与挥发成份中的R?O影响生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与耐火材料的化学反响猛烈,在玻璃临盆进程中要思索到这个影响成分。

物理腐蚀的品种

物理腐蚀与工夫、温度有很大的瓜葛。物理腐蚀最重大的是玻璃液流的冲洗影响和耐火材料荷重的重力影响。在高温区,熔融玻璃液流的冲洗影响会使化学腐蚀速度成倍添加。在低温地域,化学腐蚀很小,主借使液流冲洗的物理腐蚀。在融化池高温区,玻璃流黏度低,液流猛烈。尤为是操纵电助熔和鼓泡今后,液流更为猛烈。猛烈的冲洗影响与化学腐蚀协做会对耐火材料造成很大的毁坏。荷重引发的重力毁坏重要产生在蓄热室格子砖。跟着池炉手艺的前进,蓄热室的高度延续添加,格子体自重对于基层格子砖及炉条碹的压力很大,当化学腐蚀将其毁坏后,在毁坏部位由于应力召集而毁坏,结束会致使一切格子体的崩塌。

耐火材料对玻璃的混浊

耐火材料的成份及其与玻璃反响生成物的成份与玻璃成份不同。这类不同成份可所以固相、气相或液相。耐火材料造成的毛病从外貌上看重要有如下三种:结石和条纹、着色、气泡。耐火材料造成的混浊,在大普遍情景下都是耐火材料受腐蚀的结束。耐火材料受的腐蚀越严峻,则造成的玻璃毛病越多。耐火材料造成的结石有三种:一种是耐火材料平昔的晶相,第二种是耐火材料与玻璃反响后生成的蜕变结晶,第三种是耐火材料被融化后又从新析晶。由耐火材料造成的条纹每每是与结石联合存在的。有的结石是在条纹中析晶出来的,有的条纹是由于结石融化造成的。别的一种不带有结石的条纹,这大部份是由于耐火材猜中玻璃相造成的。由耐火材料造成的结石和条纹大部份是物理腐蚀和化学腐蚀联合影响的结束。由于耐火材猜中含有Fe?O?、Cr?O?等物资,这都是强着色剂。是以耐火材料被腐蚀后,这些氧化物加入玻璃中会造成着色。耐火材料造成的气泡重要有两种。一种是耐火材料自己有气孔,此中的气体被玻璃置换出来。另一种是由于玻璃与耐火材料反响生成的气泡。前一种属于物理影响造成的,后一种是物理腐蚀和化学腐蚀联合影响的结束。更多对于玻璃熔窑耐火材料腐蚀的成分、以及怎样裁减玻璃窑炉耐火砖腐蚀的计划、在玻璃临盆进程中常浮现哪些由耐火材料引发的玻璃题目等等,咱们在《耐火材料百科全书》第二章第二节内里有针对性的问答实质。此刻预订《耐火材料百科全书》,立减元。而且优待事后尚有买3送1的团购甜头。攥紧辨别下方

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