欢迎访问郑州泽晖节能科技有限公司网站!
20多年实力厂家专业生产高铝砖、粘土砖、浇注料,
莫来石砖、高铝聚轻、轻质粘土保温砖等其他耐火材料

全国咨询服务电话

13007608532 / 15838388826
熔渣对耐火材料耐火砖的侵入变质溶解
发布时间:2020-08-11       浏览人次:0
 熔渣对耐火材料耐火砖的侵入变质溶解
 
      具有较大尺寸开口气孔的耐火材料,液相熔渣对耐火材料的侵蚀不仅在接触界面上进行,还能够经气孔侵入渗透至材料的内部进行。其侵入速度要比通过液相侵入或固相扩散都要大的多。由此,反应溶解的深度和面积扩大,使液相熔渣侵入区域内的材料组成与结构发生变质,形成溶解度高的变质层,加速了材料的熔蚀。此外,变质层与材料本体的化学矿物组成、结构等不同,高温及力学性能也不同,若有温度急变发生,变质层极易从材料上剥离下来,材料的新表面再与液相熔渣接触,又可能重复液相熔渣的侵入与变质层的剥离,加剧了材料的蚀损。此种情况是钢包包衬的使用寿命低的主要原因。
 
耐火材料中的开口气孔,可视为毛细管。根据镁砖与C-A-S系液相熔渣作用确定的侵入速度关系式为:(熔渣侵入量公式)
Vt=A(ε2r/2)1/2[(σCosθ)/η]1/2(t)1/2
式中:Vt—熔渣侵入量;A—接触面积;ε—开口气孔率;r—气孔半径;
σ—液相熔渣表面张力;θ—液相熔渣与耐火材料的接触角;
η—液相熔渣的粘度;t—时间。
 
各因素对熔渣侵蚀的影响可分析如下:
 
(1)气孔率和气孔尺寸对熔渣侵蚀的影响
 
       耐火材料耐火砖开口气孔率愈高,液相熔渣的侵入速度愈快,液相熔渣的侵入速度大致与气孔率成正比。当耐火材料的气孔率一定时,气孔的形状、直径、长度、分布等情况不相同,则液相熔渣的侵入速度可能变化很大。
 
      气孔直径尺寸大,液相熔渣顺利通过较大气孔侵入,基质部分容易被熔蚀掉,而使大颗粒裸露突出,颗粒与液相熔渣的接触面积加大,颗粒的溶解与反应程度加大,颗粒还容易被液相熔渣从制品上熔涮下来。另外有人提出,熔渣不侵入气孔尺寸小于5μm的气孔。
(2)液相熔渣与耐火材料的润湿程度对熔渣侵蚀的影响
 
       液相熔渣对耐火材料的润湿作用程度,是液相熔渣对耐火材料溶解、反应、侵入等过程进行的前提和必要条件。若液相熔渣不润湿耐火材料,则耐火材料就不易于液相熔渣所溶解或与其反应。
 
      特别是当开口气孔为直径小的毛细管时,液相熔渣与耐火材料的润湿程度就尤为重要,表面张力导致的弯曲液面上的附加压力的作用方向,是自液面指向弯曲液面的曲率中心的,是背离凹液面指向的。若液相熔渣不润湿或润湿不良时,其润湿接触角θ>90o,液相熔渣进入气孔中的弯曲液面附加压力的方向是指向液相熔渣的。液面附加压力的作用可以阻止液相熔渣向气孔中的推入。熔渣对耐火材料表面的润湿性取决于润湿角θ,只有当润湿角θ<90°时,熔渣向砖内气孔侵入(渗透)才有可能。
不同物质之间的润湿情况如右图和P32表1-6所示,据此可对确定的液相熔渣选用相应的适宜材料。
 
      例如,碳砖不为熔渣所润湿,因此实际上也不被熔渣所侵蚀;再如,氧化锆是难于熔渣润湿的材料,这是连铸水口砖选用氧化锆的理由之一。此外,炼钢转炉用碱性砖以焦油为结合剂、以及某些制品需浸渍焦油或沥青后使用,其作用均起着润湿不良的效果。
 
(3)液相熔渣的粘度对熔渣侵蚀的影响
 
      液相熔渣的粘度小,物质通过液相的扩散及溶解度加大,液相熔渣易于流动,加剧了溶解、反应溶解、熔渣侵入等。但是,某些耐火材料溶入熔渣后,液相熔渣的粘度增大,浓度很大的液相熔渣会在耐火材料的表面处形成“覆盖保护层”,使耐火材料免遭液相熔渣的溶解、反应、侵入。如硅砖、叶蜡石耐火材料较好地应用于冶金炉衬和钢包内衬上即是缘由于此。
 
(4)高温环境气氛对熔渣侵蚀的影响
 
       这里讲到的环境气氛指的是气体的氧含量的多少。某些氧化还原变价元素极其化合物,在氧化或还原气氛中元素的变化对耐火材料抗侵蚀性的影响不可忽视。如Al2O3-SiO2质耐火制品中的Fe2O3,还原气氛时以FeO形式存在,其与耐火材料的主成分在较低温度1205℃产生液相,氧化气氛时以Fe2O3形式存在时,产生液相的温度则为1380℃以上。这样,Al2O3-SiO2质耐火制品在还原气氛下的抗侵蚀性就差。
分享:

新闻动态
Navigation
  • 郑州泽晖节能科技有限公司
  • 手机:13007608532
  • 电话:15838388826
  • 邮箱:473615619@qq.com
  • 地址:新密市米村镇朱家庵村五组

公司简介 产品中心 成功案例 新闻动态 常见问题 联系我们

13007608532 / 15838388826

郑州泽晖节能科技有限公司

手机:13007608532
电话:15838388826
邮箱:473615619@qq.com
地址:新密市米村镇朱家庵村五组
查看更多

微信洽谈

点击咨询

13007608532