Nov 06, 2024 Atstāj ziņu

Kādi ir silīcija ķieģeļu korozijas bojājumu cēloņi stikla krāsnīs?

Silīcija ķieģeļiir vāja izturība pret koroziju pret sārmainiem oksīdiem, un tos bieži izmanto tvertņu krāšņu augšējā struktūrā. Parasti kodīgas vielas cisternu krāsnīs galvenokārt ir R2O (sārmu metālu oksīdi). Pēc tam, kad liels daudzums R2O erodēja silīcija dioksīda ugunsdrošus ķieģeļus, silīcija ķieģeļu virsmas slāņa kušanas temperatūra strauji pazemināsies un parādīsies stalaktītu pilieni. Tomēr stalaktītu korozija parasti nenotiek normālas darbības laikā. Pastāv arī sārmainu komponentu difūzija uz ķieģeļa korpusa vidu pēc saskares ar ķieģeļu virsmu. Tomēr tā difūzijas dziļums ir daudz mazāks nekā māla ugunsizturīgo materiālu difūzijas dziļums. Šīs izmaiņas sākumā R2O izšķīdina ķieģeļus no virsmas un caur porām iekļūst ķieģeļu korpusā, tikai veidojot ļoti plānu zemas kušanas temperatūras metamorfisku pārejas slāni uz virsmas, kas samazina silīcija dioksīda ugunsizturīgo ķieģeļu tālāku koroziju. . Šajā laikā ķieģeļu korpusa ārējā slāņa sārmainā sastāvdaļa ir augstāka, un sārmainā komponenta koncentrācija pēkšņi samazinās no iekšējā slāņa. Tas ir tāpēc, ka ķieģeļa virsma ir izšķīdusi, radot jaunu stikla fāzi, kas satur vairāk SiO2. Šīs stikla fāzes viskozitāte ir salīdzinoši augsta, kas ne tikai bloķē poras, bet arī kavē sārmu metālu jonu difūziju un migrāciju uz ķieģeļa iekšējo slāni, novēršot ķieģeļa tālāku eroziju. Tikai tad, kad liesma tiek izsmidzināta līdz arkas augšdaļai, izraisot lokālu pārkaršanu, un tiek noņemta stikla fāze uz ķieģeļa virsmas, ķieģelis tiek vēl vairāk erodēts.

 

silica refractory bricks

Pēc erozijas lielās arkas silīcija ķieģeļa virsma ir balta un gluda, un metamorfiskais slānis ir ļoti acīmredzams. Papildus SiO2 kristāliem metamorfajā slānī nav citu kristālu. Ar Na2O difūziju un invāziju tam ir laba mineralizācijas ietekme uz tridimīta augšanu. Tāpēc silīcija ugunsizturīgo materiālu izmaiņu zonā ļoti svarīgu vietu ieņem tridimīta pārkristalizācija. Turklāt tridimīts jau ilgu laiku ir bijis saskarē ar stikla fāzi un var arī izaugt cauruļveida kolonnā jaunajā stikla fāzē, kas rodas aizstāšanas reakcijas laikā. Silīcija ugunsdroša ķieģeļa iekšējā virsma pie augstākās temperatūras zonas ir kristobalīta kristāls. Temperatūra tridimīta transformācijai par tridimītu teorētiski ir 1470 grādi, bet transformācijas temperatūru var samazināt līdz 1260 grādiem, kad R2O pastāv līdzās. Kvarcs sāk pārveidoties par tridimītu pie 870 grādiem, un temperatūru šajā vietā var secināt no šīs transformācijas. Neatkarīgi no tā, vai tā ir pārkristalizācija vai polikristāliska transformācija, tā vājinās saites stingrību starp daļiņām ķieģeļu korpusā un var pat tikt iznīcināta nevienmērīgas izplešanās un saraušanās dēļ, kā rezultātā veidojas vaļīga lobīšanās.

Pēc tam, kad silīcija ķieģeļi baseina krāsns kausēšanas baseina augstas temperatūras zonā ir sarūsējuši, tie ir skaidri sadalīti vairākos slāņos: uz virsmas ir ļoti plāns augstas viskozitātes stikla slānis; aiz tā ir balti un blīvi kristobalīta kristāli; aiz tā ir gaiši zaļš kristobalīta kristāla slānis, kas lielā FeO satura dēļ ir gaiši zaļš; aiz tā ir pelēks filtra slānis, kurā tridimīta saturs ir lielāks nekā sākotnējā ķieģelī, un kristobalīta saturs ir mazāks; iekšējais ir gaiši dzeltens nepārveidots cieņas slānis.

Silīcija ķieģelim ir vāja izturība pret koroziju pret R2O šķidro fāzi. R2O šķidrā fāze vispirms noārda vājo saistvielas saiti ķieģelī, izraisot saistvielas zudumu un pildvielas atslābināšanos. Ja krāsns ir nepareizi uzbūvēta vai cepta, silīcija ugunsdrošo ķieģeļu mūrim ir nelieli ķieģeļu savienojumi, un R2O gāzes fāze krāsns gāzē nonāks ķieģeļu šuvēs. Tā kā ķieģeļu šuvju iekšpusē ir zema temperatūra, R2O gāze kondensēsies šķidrumā aptuveni 1400 grādu temperatūrā. Šis augstas koncentrācijas R2O (sārmu metālu oksīda) šķidrums ātri noārdīs silīcija dioksīda ugunsizturīgos ķieģeļus un veidos caurumus. Šobrīd, ja ir ventilācija un dzesēšana, tas paātrinās R2O gāzes kondensāciju, tādējādi paātrinot eroziju un izraisot nopietnus silīcija ugunsizturīgo ķieģeļu bojājumus.

Parasti silīcija dioksīda ugunsizturīgo ķieģeļu vissmagāk erodētā daļa ir 1/3 līdz 1/2 no tās augšējās daļas, kur gāze ir kondensējusies un temperatūra ir salīdzinoši augsta, tāpēc erozija ir visnopietnākā. Pēc silīcija dioksīda ugunsdroša ķieģeļa erozijas, lai gan sprauga augšpusē ir maza, bieži vien nedaudz zem tā ir liela telpa.

Tāpēc, no vienas puses, silīcija ķieģeļu mūrēšanai nepieciešams samazināt ķieģeļu šuves, tostarp izmantojot lielus arkas ķieģeļus; no otras puses, ja krāsns temperatūra nepārsniedz 1600 grādus, arkas augšējās izolācijas izmantošana var novērst R2O kondensāciju ķieģeļu savienojumos, tādējādi samazinot eroziju. Tāpēc lielas arkas ķieģeļu izolācija var ne tikai ietaupīt degvielu, bet arī aizsargāt arkas virsmu un pagarināt tās kalpošanas laiku.

Nosūtīt pieprasījumu

whatsapp

Telefons

E-pasts

Izmeklēšana