耐火材料損壞因素有哪些？

耐火材料的磨損決定窯爐的爐齡，窯爐的種類有很多，沖刷磨損、侵蝕是影響窯爐內(nèi)襯的重要因素。

 

 

耐火材料的磨損主要分為粘性磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損。如果仔細(xì)研究，磨損機制相當(dāng)復(fù)雜。磨損時，應(yīng)仔細(xì)分析問題，找出主要矛盾，根據(jù)不同的損壞機制采取不同的措施，降低工作負(fù)荷或提高耐火材料的使用壽命。

 

機械磨損一般規(guī)律：磨粒硬度越高，數(shù)量越多，耐火材料硬度越低，磨粒相對速度越大，磨損越嚴(yán)重。

一、熱化學(xué)磨損。

所有磨損機制都是聯(lián)合的。為了更好地理解，以下是不同的磨損機制-

(1)鐵水中碳溶解引起的磨損。

這是高爐下部不同溫度和流動條件下碳塊中的碳溶解，類似于爐料中的焦炭溶解。

(2)鐵水滲透引起的磨損。

這種滲透過程更適合在高爐下鐵池的高速鐵路水靜壓下進行。由于碳塊的多孔性，初溶解后開始滲透，材料性能開始改變。鐵滲透后，編織破裂，形成線裂紋。隨著鐵水的侵蝕和溫度變化，碳塊破裂。在堿金屬和鋅的情況下，它促進了脆層的形成。

(3)堿金屬循環(huán)造成的磨損。

堿金屬以氧化物和硫酸鹽的形式與爐料、焦炭一起進入高爐并發(fā)生反應(yīng)。它們在三種可能的反應(yīng)中產(chǎn)生碳：

堿金屬氧化滲透；

將堿金屬蒸汽加入碳結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致局部容積增加；

堿金屬在爐襯中與添加劑或雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

(4)氧化引起的磨損。

碳襯氧化發(fā)生在立式冷卻壁漏水或有缺陷的出風(fēng)口。冷卻系統(tǒng)的熱鼓風(fēng)或水蒸氣會加速多孔粘結(jié)基體的磨損。因此，碳的耐磨成分會溶解并用鐵水沖洗。

(5)CO分解引起的磨損。

根據(jù)布氏反應(yīng)，另一個磨損因素與CO分解有關(guān)。碳沉積會在一定的溫度條件下發(fā)生，導(dǎo)致裂紋。

 

二、熱機械磨損。

(1)熱應(yīng)力引起的磨損。

爐襯暴露在高溫下，溫度達到1150℃。該區(qū)域的磨損由溫度分布和合成壓縮應(yīng)力控制，這取決于爐襯的機械和物理性能。如果達到臨界壓縮應(yīng)力值，可能會出現(xiàn)裂紋和泄漏。

(2)侵蝕引起的磨損。

循環(huán)鐵水侵蝕爐側(cè)壁。此時，出鐵方法對循環(huán)影響很大。不同的磨損形狀是由死鐵的不同狀態(tài)產(chǎn)生的。

熱應(yīng)力和侵蝕引起的磨損是利用計算機進行數(shù)學(xué)觸摸研究的領(lǐng)域。這些模型根據(jù)不同條件下爐襯厚度的實際情況，根據(jù)鐵水溫度和流量確定。

窯內(nèi)襯采用耐火材料砌筑，內(nèi)襯耐火材料屬于周期性耗材，主要是為了保護窯不受損壞，今天耐火材料制造商小邊介紹窯內(nèi)襯耐火材料和損壞因素，感興趣的朋友可以一起理解。

 

窯爐耐火材料襯里損壞的主要原因是鐵水滲入磚的裂縫中。由于耐火磚的漂浮，渣被侵蝕和剝落。根據(jù)爐渣中的堿含量，窯砌鎂磚、鎂橄欖石磚或氧化鋁含量高的高鋁磚。當(dāng)爐渣中的堿含量較低時，使用硅酸鋁制品。當(dāng)爐渣中含有Na2o>2%~3%時，硅酸鋁制品變得松散和損壞。在這種情況下，使用鎂磚或鎂橄欖石耐火材料。特別注意火泥的使用壽命，應(yīng)具有密封磚縫的能力。酸性窯襯T層，一般采用硅磚砌筑。

根據(jù)窯襯的工作環(huán)境和損壞原因，所用耐火材料應(yīng)具有機械強度高、耐渣性強、組織致密、耐熱震性好、導(dǎo)熱性低、重?zé)兓〉赛c。耐火材料包括鎂鉻磚、高鋁耐火磚、粘土磚、硅藻土磚和一些耐火填料。目前，各國窯爐使用的耐火材料種類繁多，一般采用綜合爐襯砌。

如果局部損壞，一般采用耐火噴涂進行修復(fù)。因此，窯襯腐蝕相對平衡，使用壽命逐漸提高，鐵水裝載量已超過500萬噸。窯工作襯里，即接觸鐵水部分的耐火材料襯里，一般采用鎂磚和鎂鉻磚砌筑，不接觸高鋁耐火磚或粘土磚；出口、槽底面、側(cè)壁一般采用鎂鉻磚或油浸鎂磚砌筑。

 

窯爐損壞的原因是什么？

1.機械作用。廢鐵爐清洗爐底和鐵側(cè)爐墻，鐵水清洗出口和爐前墻，鐵水清洗爐后墻。廢鐵完成后，廢鐵槽對爐襯材料的沖擊等。

2.化學(xué)侵蝕。高溫爐渣對爐襯磚的化學(xué)侵蝕，尤其是氧化性強的回爐鋼水進入窯爐后。

3.溫度急、冷、熱引起的爐襯磚剝落，以及爐襯磚本身礦物成分分解引起的層裂。3.高溫效應(yīng)。高溫爐渣、鐵水導(dǎo)致爐襯表面軟化熔化。

 

耐磨澆注料磨損機理

一、耐磨澆注料磨損機制

根據(jù)現(xiàn)場觀察和取樣分析，耐磨澆注料內(nèi)襯損壞主要有五個原因：

(1)基質(zhì)與骨料結(jié)合能力差，基質(zhì)被高速煤粒氣流沖走，使骨料暴露，然后脫落；

（2）襯里因干燥和加熱而開裂。冷卻收縮后，裂紋擴大，粉煤顆粒填充裂紋，再次加熱，裂紋壓縮，粉煤渣壓縮襯里材料，當(dāng)壓力超過襯里材料強度時剝落；

(3)鍋爐點火、壓火、頻繁啟動、溫度波動導(dǎo)致剝落；

(4)煤粉、灰、SO2對襯的化學(xué)侵蝕；

(5)由于鍋爐在850~980℃下運行，常用的耐磨澆注料化學(xué)反應(yīng)強，耐磨、耐沖刷、強度不能滿足上述要求。

 

耐火磚磨損原因分析

耐火磚是爐的重要組成部分，其工作條件不同于一般的建筑砌體，后者只承受靜態(tài)或移動的負(fù)荷。前者還應(yīng)抵抗高溫和爐氣沖刷的效果。簡單地導(dǎo)致磚塊不均勻的熱膨脹和厚度降低。在砌筑和修復(fù)爐襯時，須仔細(xì)考慮這些損壞因素。為了長途跋涉磚的使用壽命。

熔化是耐火磚在高溫應(yīng)用下出現(xiàn)大量液相而造成的損壞。腐蝕是指流體（如氣流、熔體流或粉末流）對耐火磚工作面的機械作用的沖刷或腐蝕。腐蝕通常與溶解腐蝕和熔化相結(jié)合。磨損主要是指固體材料（粉末或塊）對耐火磚工作面的機械作用所造成的磨損。例如，高爐中固體爐材料在下降運動中對爐體耐火磚的磨損。熱墜落是指耐火磚在烘烤或使用過程中，由于溫度不穩(wěn)定，耐火磚溫差和膨脹差異較大，導(dǎo)致耐火磚開裂或墜落。結(jié)構(gòu)性墜落是指耐火磚由于腐蝕介質(zhì)（如熔渣）的進入和相互作用，形成一層或幾層不同于原耐火磚結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的蛻變層。當(dāng)溫度劇烈時，蛻變層會開裂或墜落。