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耐火材料抗侵蚀性的研究分析

时间:2018-07-18     作者:凯瑞得窑炉【原创】   阅读

 

耐火材料抗侵蚀性.jpg

    抗侵蚀性是指耐火材料在高温下抵抗各种侵蚀介质侵蚀和冲蚀作用的能力。这些侵蚀介质包括各种炉渣(高炉、电炉、转炉、精炼炉、有色金属冶炼炉、煅烧炉、反应炉)、燃料、灰分、飞尘、铁屑、石灰、水泥熟料、氧化铝熟料、垃圾、液态熔融金属、玻璃熔液、酸碱、电解质液、各种气态物质(煤气、CO、硫、锌及碱蒸气)等。

    抗侵蚀性是衡量耐火材料抗化学侵蚀和机械磨损的一项非常重要的指标,对于制定正确的生产工艺,合理选用耐火材料具有重要的意义。

    影响耐火材料抗侵蚀性的因素有内在的和外在的。凯瑞得窑炉概括内在因素主要包括耐火材料的化学、矿物组成,耐火材料的组织结构与其他性能等外在的有侵蚀介质的性质、使用条件(温度、压力等)以及侵蚀介质与耐火材料在使用条件下的相互作用。

  1.    耐火材料的化学、矿物组成。不同化学组成的材料其抗侵蚀性不同,酸性耐火材料对酸性侵蚀介质有较好的抗侵蚀性,而碱性耐火材料抵抗酸性侵蚀介质侵蚀的能力就很弱。耐火材料是多相聚集体,由主晶相和基质组成。主晶相的耐火度高、晶粒大、晶界少,抗侵蚀性相对好一些;若基质中杂质含量高,则易于形成液相,若形成的液相黏度低,对材料的抗侵蚀性不利。 

  2.     耐火材料的组织结构。主要指耐火材料中各物相的分布与结合情况以及气孔的数量、大小、形状及分布状况等。

  3.     耐火材料的其他性能。耐火材料的体积密度、显气孔率、抗热震性、抗氧化性、高温体积稳定性等对其抗侵蚀性影响很大。体积密度高、气孔率低的致密材料相对疏松的材料有较好的抗侵蚀性抗热震性差的材料受到热冲击的时候,会出现裂纹或开裂剥落,从而使侵蚀介质进入材料内部,导致其抗侵蚀性降低抗氧化性差的含碳耐火材料,表面氧化后形成脱碳层,结构疏松易脱落,使抗侵蚀性降低;高温体积稳定性差的材料,一般也会使其抗侵蚀性变差。

  4.     侵蚀介质的影响。主要指侵蚀介质的化学组成、酸碱性、黏度,介质的温度、流动速度(静态还是动态),压力和气氛(对气态侵蚀介质,氧化性、还原性等)等。

  5.    耐火材料与侵蚀介质的相互作用。耐火材料与侵蚀介质发生反应形成高熔点或高黏度物相,有利于降低对材料的侵蚀。

  6.    使用条件的影响。主要包括温度高低及波动情况、压力、气氛、接触时间及面积等。温度高,波动大,压力大或真空,气氛侵蚀性强,接触时间长、面积大,对材料的侵蚀就越严重。

     基于以上分析,改进耐火材料的抗侵蚀性可采取如下措施

  •      (1)提高原料的纯度,改善制品的化学矿物组成,尽量减少低熔物及杂质的含量

  •      (2)注意耐火材料的选材,尽量选用与侵蚀介质的化学组成相近的耐火材料;另外,耐火材料在使用中,还应该注意到所用材料之间化学特性应相近,防止或减轻在高温条件下所用材料之间的界面损毁反应。

  •      (3)选择适宜的生产方法,获得具有致密而均匀的组织结构的制品。

    由于侵蚀介质的多样性和复杂性,因此研究耐火材料抗侵蚀性的试验方法也应该不同。



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