耐火材料損毀原因及預防措施表
耐火材料在使用過程中會發生磨損,進而影響耐火材料使用壽命,因此,為了延長耐火材料使用壽命,我們需要了解耐火材料損毀原因以及對應的預防措施。
耐火材料磨損的機理有哪些?
耐火材料的磨損主要分為黏著磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損三種。如果細究,磨損的機理相當復雜。發生磨損時,要認真分析問題,弄清主要矛盾,根據不同的損壞機理,采用不同的措施,通過降低工作負荷或者提高耐火材料的耐磨性來延長耐火材料內襯壽命。
黏著磨損和法向載荷成正比,和被磨損材料的屈服強度成反比。所以,提高耐火材料的熱態強度有助于提高抵抗高溫磨損的能力。
低溫下,磨粒磨損是主要的破壞形式。磨粒磨損可分為鑿削式磨損、高應力碾壓式磨損和低應力擦傷性磨損。鑿削式磨損的征是磨粒鑿入材料,在相對滑動中,磨粒從材料表面切割下定數量的組織,在耐火材料表面犁出道道溝槽。
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高應力碾壓式磨損的征:磨粒所受到的較大應力超過了磨粒的強度,磨粒不斷被碾細,耐火材料表面也發生碎裂、剝落的過程。低應力擦傷式磨損的征:磨粒所受到的較大應力不超過磨粒的強度,磨粒不被碾碎但被磨鈍,耐火材料表面因發生低應力擦傷而緩慢損耗。低應力擦傷磨損下,破壞常常從耐火材料中顆粒的界面開始。通常,受疲勞作用后顆粒界面的裂紋擴張,接著就是界面斷裂和顆粒的脫落。
機械磨損的般規律:磨粒硬度越高、數量越多,耐火材料的硬度越低,磨粒、耐火材料的相對速度越大,磨損越嚴重。
腐蝕性磨損因磨損和腐蝕同時作用而產生。存在腐蝕性介質時,材料的損壞大為加速。腐蝕磨損的過程:
1,耐火材料的表面受磨損介質的作用產生溝槽或微裂紋;
2,腐蝕介質沿微裂紋侵入受磨損材料表面,發生腐蝕反應;
3,材料受磨損的部位變質,這些部位因性能弱化而缺乏抵抗磨損的能力;
4,磨損介質除去耐火材料表面的變質物質。
耐火材料損毀原因及預防措施表
類型 |
原因 |
預防措施 |
備注 |
熔失(熔液侵蝕) |
熔態金屬、熔渣、熔灰等與耐火材料反應生成低熔物,當這些低熔物熔融流失時,易使耐火材料熔失。 |
1、采用氣孔率低、透氣性小、燒成良好的耐火材料。 |
1、成為耐火材料損壞的主因較多。 |
氣損 |
與耐火材料接觸的氣體引起化學變化,造成耐火材料的侵蝕和破壞 |
1、采用與接觸的氣體或氣體的凝結物反應速度慢的耐火材料。 |
1、多數情況下,是在殊的溫度區域產生氣損,氣體深入耐火材料內部而引起膨脹、崩壞等。 |
磨損 |
因與裝入的物料、氣流、裝料設備發生機械磨擦而使耐火材料受損 |
1、選用在使用溫度下耐磨性強的耐火材料。 |
1、多數情況下,是因固態或熔液態裝入物摩擦耐火材料,造成耐火材料的損壞原因之。 |
熱剝裂 |
耐火材料受到冷熱時,由于表面和內部的膨脹差產生的應變,造成耐火材料表面剝離裂 |
1、注意不要冷熱 |
1、已有很多理論公式,但總的來說,導熱系數越小,受剪切作用彎曲程度越小的耐火材料則越容易剝裂 |
機械剝裂 |
隨著著溫度的升高,由于熱膨脹等原因,耐火材料結構體局部受到大的壓力,這種壓力會造成耐火材料剝裂 |
1、充分留出耐火材料的膨脹縫 |
1、圓形拱頂面受熱時,磚的內部溫度發生變化而使受熱面附近的熱膨脹比外面大,受熱面附近受到大的壓力,有時終至壓壞耐火材磚,這種破壞稱為(擠裂) |
結構剝裂 |
與加熱面接觸的熔渣、粉塵、氣體等侵入耐火材料,由于這些溶媒以及熱的作用,在加熱面附近產生變質層,這種變質部分因液相多、收縮而剝落,或者由于變質部分與未變質部分的膨脹不同而剝落 |
1、采用不易產生結構散裂的耐火材料(與原料和制法有關),同系統的耐火材料,荷重軟化點高的制品,其抗散裂性要好些 |
1、是耐火材料較普通的損壞原因之; |
永 久收縮 |
耐火材料因長時間受熱而收縮,磚縫裂開,引起拱磚脫落。 |
1、采用永 久收縮小的耐火材料; |
1、除硅質和電熔鑄耐火材料外,其他耐火材料般都多少具有收縮性; |
軟化損傷 |
因受熱使耐火材料的壓縮強度降低,耐火磚被壓壞,造成爐壁倒塌; |
1、采用荷重軟化點高的耐火材料; |
1、耐火材料的壓縮強度在800-1000度急劇減小而顯出軟化傾向; |
可逆膨脹 |
由于耐火材料發生可逆熱膨脹,使結構體龜裂、凸出或破壞 |
1、采用適當的結構,留出膨脹縫; |
1、冷卻時產生的磚縫如被夾雜物堵塞、反復加熱冷卻時,往往會導致窯爐破損; |
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