Aug 12, 2024 Atstāj ziņu

Kādi ir silīcija ķieģeļu korozijas iemesli stikla krāsnīs?

Silīcija ķieģeļiir vāja izturība pret koroziju pret sārmainiem oksīdiem, un tos bieži izmanto tvertņu krāšņu augšējā struktūrā. Parasti kodīgs līdzeklis cisternu krāsnīs galvenokārt ir R2O. Pēc tam, kad liels daudzums R2O korodē silīcija dioksīda ugunsizturīgos ķieģeļus, šī ķieģeļa virsmas slāņa kušanas temperatūra strauji pazemināsies un parādīsies stalaktītu pilieni. Tomēr parastās darbības laikā stalaktītu korozija parasti nenotiek. 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 silīcija ķieģeļus no virsmas un caur porām iekļūst ķieģeļa korpusā, tikai veidojot ļoti plānu zemas kušanas temperatūras metamorfisku pārejas slāni uz virsmas, kas samazina silīcija dioksīda ugunsdrošo ķieģeļu daudzumu no tālākas. korozija. Šajā laikā ķieģeļu korpusa ārējā slāņa sārmainā sastāvdaļa ir augstāka, un sārmainā komponenta koncentrācija pēkšņi samazinās no iekšējā slāņa.

 

glass furnace

Tas ir tāpēc, ka silīcija ķieģeļu 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.

Pēc erozijas lielās arkas silīcija ķieģeļa virsma ir balta un gluda, un metamorfiskais slānis ir ļoti acīmredzams. Papildus SiQ2 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 ķieģeļu iekšējā virsma, kas atrodas pie augstākās temperatūras zonas, ir kristobalīta kristāli. Temperatūra, kurā tridimīts tiek pārveidots 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 skaidri sadalās vairākos slāņos: uz virsmas 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 pārejas slānis, kurā tridimīta saturs ir lielāks nekā sākotnējā ķieģelī, un kristobalīta saturs ir mazāks; iekšējais ir gaiši dzeltens nesabojāts 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 atslābināšanu. Ja krāsns ir nepareizi uzbūvēta vai cepta, un silīcija ķieģeļu mūrim ir nelieli ķieģeļu savienojumi, 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 šķidrums ātri noārdīs silīcija dioksīda ugunsdrošus ķieģeļus un veidos caurumus. Šajā laikā, ja ir ventilācija un dzesēšana, tas paātrinās R2O gāzes kondensāciju, tādējādi paātrinot eroziju un radot nopietnus ķieģeļu bojājumus.

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

Tāpēc, no vienas puses, silīcija ķieģeļu mūrēšanai ir jāsamazina ķieģeļu šuves, tostarp jāizmanto liela izmēra arkas ķieģeļi; no otras puses, ja krāsns temperatūra nepārsniedz 1600 grādus, vainaga 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 kalpošanas laiku.

Akmeņus, ko rada lielā kvarca ķieģeļu arka, normālos apstākļos var redzēt reti. Tā kā silīcija ķieģeļu galvenā sastāvdaļa ir SiO2, SiO2 viegli izkusis un izkliedējas kušanas baseinā un homogenizējas stikla šķidrumā. Šis caurspīdīgais gabals, kas satur vairāk SiO2, satur kvarca vai kvarca kristālus, kas ar neapbruņotu aci var novērot nedaudz dzeltenīgi zaļus. Tas ir tāpēc, ka silīcija ugunsizturīgie ķieģeļi satur vairāk Fe2O3. Tomēr augstas temperatūras kausēšanas laikā šo ķieģeļu kušanas un lejupvērstās plūsmas dēļ uz krāsns augšdaļas elektriski kausētie liešanas ķieģeļi apakšā tiek erodēti silīcija plūsmas ietekmē un nonāk stikla šķidrumā, veidojot ugunsizturīgus akmeņus.

Silīcija ķieģeļi normālā darbībā ir ļoti izturīgi. Al2O3 silīcija dioksīda ugunsizturīgajos ķieģeļos ir kaitīga viela. Neliels tā satura palielinājums ievērojami samazinās tā ugunsizturību. Pēdējos gados ir paaugstinājusies krāsns temperatūra, kas liek izmantot augstas kvalitātes silīcija ķieģeļus, kuru SiO2 saturs ir līdz 97%, Al2O3 saturs mazāks par 0,3% un citi. piemaisījumi zem 0,5%. Slodzes mīkstināšanas temperatūra ir par 30 līdz 40 grādiem augstāka nekā parastajiem silīcija ķieģeļiem, tāpēc tvertnes krāsns temperatūru var palielināt par 20 līdz 30 grādiem.

Nosūtīt pieprasījumu

whatsapp

Telefons

E-pasts

Izmeklēšana