耐火材料在使用过程中,要经受高温、温度骤变、气氛变化以及烟尘、粉尘、蒸汽、金属溶液和熔渣侵蚀,其损坏机理十分复杂。不但是渣侵蚀(连续型)而且还有断裂和剥落(非连续型)的因素。通过近几年各种高温窑炉用耐火材料衬体损坏原因,河南z6尊龙凯时耐火材料厂家小编总结了一下损坏机理的分类,以供借鉴。
一、连续发生的侵蚀。主要表现在两个方面。(1)在表面的熔解、气化。①在熔融相、气相中的扩散;②熔融相、气相与砖的界面反应。(2)从耐火砖内部的熔解、气化。①熔融相、气相成分的侵蚀;②熔融相、气相气化成分向外部排出。
二、不连续发生的侵蚀。主要变现为3个方面。(1)发生龟裂。①由于浸透物的反应生成低密度相;②伴随体积膨胀变化的相转移;③再加热引起的局部收缩和热应力集中;④气泡的局部集中;⑤结构上的机械应力和热应力集中;⑥构成相的热应力和弹性模量的各项异性;⑦与气相反应引起的析出沉积,⑧机械冲击。(2)局部的高溶解度、高蒸汽压力或低粘结性相的存在或生成(3)由于磨损造成的损耗。
耐火材料在使用中的损毁方式可以归纳为以下三种形态:
Ⅰ.由于结构体的机械应力、热应力导致耐火工作衬产生不规则的裂纹(热的、机械的剥落或者掉片)而破坏。
Ⅱ.由于熔渣的浸润和热面(工作表面)上的温度波动而使耐火材料的结构变化,因此形成特有的变质层,在原质层和变质层的交界面上产生同加热面平行的裂纹(结构剥落)而损毁。
Ⅲ.由于同金属熔液、熔渣和烟尘反应而溶流和磨损,主要是由于产生液相而使工作表面层熔蚀(熔损)。
耐火材料在使用过程中,实际上在热力学上是不稳定的。所以,使耐火材料表面形成保护层,而且尽可能放慢该保护层的溶解速度以便控制熔渣侵蚀所产生的损毁能在最低限度之内。为了降低保护层的溶解(扩散)速度,保护层成分应尽量是熔渣和非均匀系异相平衡相接近的高熔点物质或高粘度溶液。