對(duì)于耐火材料其抗?jié)B透性與耐蝕性的關(guān)系

   間(t)是拋物線聯(lián)系。一旦熔渣浸透到耐火資料氣孔內(nèi)，耐火資料即會(huì)向浸透的熔渣中溶解分散，并且熔渣構(gòu)成的改動(dòng)速度由分散速度操控。假定均勻氣孔半徑(r)不變時(shí)，耐火資料的成分在熔渣中到達(dá)飽滿濃度的時(shí)刻可以用式(2-17)表明。闡明浸透到耐火資料氣孔中的熔渣到達(dá)飽滿的時(shí)刻是十分之短的,也可以近似地以為:浸透到耐火資料中的熔渣，其構(gòu)成幾乎不改動(dòng)(或與浸透時(shí)刻無關(guān))。

 

   可是，因?yàn)槟突鹳Y料氣孔徑的不均勻性，耐火資料在熔渣浸透過程中溶解反響致使熔渣物理性質(zhì)改動(dòng)，以及耐火資料中溫度不均勻等要素實(shí)踐浸透深度（Lp）比由式(2-22)核算得出的深度(L理)要小，假定熔渣在浸透過程中，其物理化學(xué)性質(zhì)均不改動(dòng)時(shí)，關(guān)于毛細(xì)管-多孔質(zhì)耐火資料來說，熔渣的浸透深度Lp為：

   L2p=rtσ cosθ/2.8ηb2   (2-23)

 

 

   式中b——氣孔曲折度系數(shù)。

 

   其理論值等于π/2≈1.57,實(shí)踐值為b=1.6±0.1。

 

   當(dāng)在耐火資料中增加可以按捺熔渣浸透的物質(zhì)時(shí)，同一種熔渣關(guān)于該耐火資料的浸透深度Lp:

 

   L2p=rtσcosθ/2.8ηθ2      (2-24)

 

   假如界說R2p=L2p/L2p=σcosθb2/σcosθb2          (2-25)

 

   因?yàn)槌睗竦某潭?潮濕性的量σcosθ與耐火資料和熔渣的性質(zhì)有關(guān)，而與熔渣的浸透時(shí)刻無關(guān)，見式(2-25)，因而可以將Rp盡界說為耐火資料反抗熔渣浸透的系數(shù)。由式(2-25)看出，Rp小于1時(shí)，增加物也許推進(jìn)熔渣向耐火資料內(nèi)部浸透(浸透深度比理論值大）；當(dāng)Rp=1時(shí)，增加物對(duì)按捺熔渣浸透不起作用；當(dāng)大于Rp>1時(shí)，增加物可以按捺熔渣向耐火資料中的浸透。Rp值越大，熔渣向耐火資料中的浸透深度就越小，也就是說，該耐火資料反抗熔渣浸透的才能越強(qiáng)。

 

   由式(2-25)可導(dǎo)出：

 

   R²p=σssb2/σss·b2      (2-26)

 

   式中σss——未增加按捺熔渣浸透的物質(zhì)時(shí)的界面張力；

 

   σss增加按捺熔渣浸透的物質(zhì)以后耐火固相的界面張力。

 

   由式(2-23)和式(2-25)得:

 

   L2p=L2p/R2p=rtσcosθ/2.8R2pη

 

   由式(2-22)和式（2-24)得:

 

   L2p=L2理/1.4R2p(2-28)

 

   即L'p=L理/1.18Rp(2-29)

 

   依據(jù)L•扎格(Zager)公式，耐火資料中氣孔半徑r的均勻值由下式求出：

 

   r2=8K/Ap(2-30)

 

   式中K——耐火資料的透氣量，μm2；

 

   Ap——耐火資料的顯氣孔率，%

 

   耐火資料經(jīng)過氣孔吸收熔渣的量(體積v)為：

 

   V=LpSAp(2-31)

 

   式中S——耐火資料的截面積；

 

   Ap——耐火資料的顯氣孔率；

 

   Lp——溶渣的浸透深度。

 

   將式(2-22)和式(2-27)代入式(2-31)得出耐火資料顯氣孔率對(duì)熔渣浸透影響的聯(lián)系式為：

 

   V2=A3/2K1/2S2tσcosθ/R2pη   (2-32)

 

   因?yàn)槿墼M(jìn)入耐火資料氣孔中會(huì)致使其成分在熔渣中溶解，并致使熔蝕，因而可以以為:熔渣的浸透與耐火資料的溶蝕之間存在一定的聯(lián)系。余仲達(dá)和井楠宏等（1993年）研討了這種聯(lián)系。其結(jié)果得出，關(guān)于鎂質(zhì)耐火資料來說，兩者之間存在指數(shù)聯(lián)系，因而他們以為:為了有用地按捺鎂質(zhì)耐火資料的熔蝕，r/R²p應(yīng)滿意如下聯(lián)系：

 

   （σcosθ/η）r/R2p<0.08    (2-33)

 

   即R²P>1.25rσcosθ/η   (2-34)

 

   式(2-33)和式(2-34)闡明，抗浸透才能強(qiáng)和抗蝕才能強(qiáng)的鎂質(zhì)耐火資料應(yīng)具有以下幾點(diǎn)：

 

   1.氣孔半徑(r)?。ㄤ摪墼贿M(jìn)入小于5μm的氣孔）；

 

   2.耐火資料的抗浸透系數(shù)Rp應(yīng)較大；

 

   3.熔渣與耐火資料之間的濕潤性的量σcosθ應(yīng)較?。?/p>

 

   4.熔渣黏度（η）應(yīng)大。

 

   其間，在耐火資料中增加可以增加Rp值的物質(zhì)對(duì)提高該資料的耐蝕性和抗浸透才能為有用，所以，Rp表明晰耐火資料的熔損與熔渣浸透之間的定量聯(lián)系。

 

   關(guān)于特定的耐火資料和熔渣構(gòu)成而言，該耐火資料向這種熔渣中的溶解特性也就決議了。為了下降耐火資料向熔渣中的溶解速度，依據(jù)式(2-27)可有兩種解決方法。

 

   1.熔渣與耐火資料之間的潮濕性的量σcosθ，并提高熔渣的黏度η值；例如，碳化硅質(zhì)和氧化物-碳復(fù)合耐火資料歸于這一類的耐火資料。

 

   2.可以改動(dòng)耐火資料和熔渣的性質(zhì)、構(gòu)成等物質(zhì)，以增加該耐火資料反抗溶渣浸透系數(shù)Rp值；例如，向鎂質(zhì)耐火資料增加Cr2O3者ZrO2等耐火資料。

 

   還有一種破例的狀況，就是在熔渣中運(yùn)用的耐火資料，因?yàn)樘己蚙rO2等能被V2O5及V2O3潮濕，因而上述兩種方法對(duì)這種運(yùn)用條件都力不從心。所以，其解決方法主要是選用致密鎂質(zhì)質(zhì)料，選用特殊顆粒級(jí)配以到達(dá)出產(chǎn)氣孔徑細(xì)化(r)的耐火資料。然后按捺熔渣向耐火資料內(nèi)部的浸透。