Nov 06, 2024 Залишити повідомлення

Які причини корозійного пошкодження силікатної цегли в скловарних печах?

Силікатна цегламають низьку корозійну стійкість до лужних оксидів і часто використовуються у верхній конструкції резервуарних печей. Зазвичай корозійним агентом у резервуарних печах є переважно R2O (оксиди лужних металів). Після того, як велика кількість R2O роз’їдає кремнієву вогнетривку цеглу, температура плавлення поверхневого шару силіконової цегли різко впаде, і з’являться краплі сталактиту. Однак сталактитова корозія зазвичай не відбувається під час нормальної експлуатації. Також існує дифузія лужних компонентів до середини тіла цегли після контакту з поверхнею цегли. Однак його глибина дифузії набагато менша, ніж у глинистих вогнетривких матеріалів. На початку цієї зміни R2O розчиняє цеглу з поверхні та проникає в тіло цегли крізь пори, утворюючи лише дуже тонкий метаморфічний перехідний шар з низькою температурою плавлення на поверхні, який захищає силікатну вогнетривку цеглу від подальшої корозії. . У цей час лужний компонент зовнішнього шару корпусу цегли вищий, а концентрація лужного компонента раптово падає у внутрішньому шарі. Це тому, що поверхня цегли розчиняється, утворюючи нову скляну фазу, яка містить більше SiO2. В'язкість цієї скляної фази є відносно високою, що не тільки блокує пори, але також перешкоджає дифузії та міграції іонів лужних металів до внутрішнього шару цегли, запобігаючи подальшій ерозії цегли. Лише коли полум'я розпилюється до верхньої частини арки, викликаючи місцевий перегрів, і скляна фаза на поверхні цегли забирається, цегла ще більше руйнується.

 

silica refractory bricks

Після ерозії поверхня великої арочної силікатної цегли біла та гладка, а метаморфічний шар дуже очевидний. Крім кристалів SiO2, в метаморфічному шарі немає інших кристалів. Завдяки дифузії та вторгненню Na2O він має хороший мінералізаційний вплив на ріст тридиміту. Тому в зоні зміни кременистих вогнетривів рекристалізація тридиміту займає дуже важливе місце. Крім того, тридиміт перебував у контакті зі скляною фазою протягом тривалого часу, а також може перерости в трубчасту колонку в новій скляній фазі, що утворюється під час реакції заміни. Внутрішня поверхня силіконової вогнетривкої цегли поблизу зони з найвищою температурою є кристалом кристобаліту. Температура перетворення тридиміту в тридиміт теоретично становить 1470 градусів, але температуру перетворення можна знизити до 1260 градусів, коли співіснує R2O. Кварц починає перетворюватися на тридиміт при 870 градусах, і температуру в цьому місці можна визначити за цим перетворенням. Незалежно від того, чи це перекристалізація, чи полікристалічна трансформація, вона послабить міцність зв’язку між частинками в тілі цегли та навіть може бути зруйнована через нерівномірне розширення та звуження, що призведе до нещільного відшарування.

Після того, як силікатна цегла у високотемпературній зоні плавильного басейну басейну печі піддається корозії, вона чітко розділяється на кілька шарів: дуже тонкий шар високов’язкого скла на поверхні; позаду — білі щільні кристали кристобаліту; за ним — світло-зелений кристалічний шар кристобаліту, світло-зелений через високий вміст FeO; за нею — сірий фільтруючий шар, в якому вміст тридиміту вище, ніж у вихідній цеглі, і менший — кристобаліту; найвнутрішній — світло-жовтий нетрансформований шар данини.

Силікатна цегла має низьку корозійну стійкість до рідкої фази R2O. Рідка фаза R2O спочатку руйнує слабку ланку в’яжучого в цеглі, спричиняючи втрату в’яжучого та розпушення заповнювача. Якщо піч побудована або обпалена неправильно, кладка із силікатної вогнетривкої цегли має невеликі цегляні шви, і газова фаза R2O у пічному газі потраплятиме в цегляні шви. Через низьку температуру всередині цегляних швів газ R2O конденсується в рідину приблизно за 1400 градусів. Ця рідина високої концентрації R2O (оксид лужного металу) швидко роз’їдає силікатну вогнетривку цеглу та утворює отвори. У цей час, якщо є вентиляція та охолодження, це прискорить конденсацію газу R2O, тим самим прискорюючи ерозію та завдаючи серйозної шкоди силікатній вогнетривкій цеглі.

Зазвичай найбільш сильно руйнована частина силікатної вогнетривкої цегли становить від 1/3 до 1/2 її верхньої частини, де конденсується газ і температура є відносно високою, тому ерозія є найбільш серйозною. Після ерозії силікатної вогнетривкої цегли, незважаючи на те, що щілина у верхній частині невелика, часто залишається великий простір трохи нижче.

Тому, з одного боку, кладка з силікатної цегли вимагає зменшення цегляних швів, у тому числі із застосуванням великих арочних цегли; з іншого боку, коли температура печі не перевищує 1600 градусів, використання верхньої ізоляції арки може запобігти конденсуванню R2O у цегляних швах, тим самим зменшуючи ерозію. Тому велика ізоляція арки цеглою може не тільки заощадити паливо, але й захистити верх арки та продовжити термін її служби.

Послати повідомлення

whatsapp

Телефон

Електронна пошта

Розслідування