营口天澳耐火科技有限公司

温度对耐火材料使用周期的影响

发表时间:2021-12-18 访问量:9436

      温度使影响耐火砖使用周期的一个重要因素之一,在众多影响耐火砖使用周期的因素中,这些因素并不是单独存在的,而常常是以综合的形式出现。镁砂

4e7cf5098bc585871c6b224ffb8847c2.png

      耐火材料基本的性能就是要耐高温,并具有隔热性。不过,温度会对所有的损毁造成影响,如杂质多时,在较低的温度下便会生成液相,产生收缩,并由此而产生裂纹。不定形耐火材料


      此外,耐火材料与熔渣接触时会向熔渣中扩散,扩散速度(dn/dt)可以用下式来表示:


dn/dt=DS(ns-n)/δ (1)


式中,D为扩散系数;S为耐火材料与熔渣接触的面积;ns和n分别为耐火材料在熔渣中的饱和浓度和在时间为t时的浓度;δ为扩散层的厚度。


      扩散系数在不同的温度下变化较大,有下述关系:


D=Aexp-(Q/RT) (2)


      式中,A为常数;Q为扩散活化能;R为气体常数,T为温度。


      将式2-2代入式2-1得


dn/dt=Bexp(-Q/RT) (3)


      式中,B=AS(ns-n)/δ;式2-3说明当耐火材料出现熔损时,随着温度上升熔损就以指数倍增加。对于一般的熔解反应速度(υ),决定于扩散速度:


υ=dn/dt=Bexp(-Q/RT) (4)


由于粘度与扩散系数之间有司托克斯-爱因斯坦关系式:


D=KT=6πηγ(5)


式中,K为玻尔兹曼常数;γ为迁移微粒的半径;η为粘度系数。该关系式是从球形颗粒在均一性介质中的简单情况下推导出来的,在硅酸盐和氧化物系统中不一定可用。但是,D与η之间的反比例关系是可以肯定的。式2-3和式2-5说明,反应物的黏度随着温度的上升而降低。溶液的粘度降低后,侵入的熔渣数量增加,反应面积即扩大,熔损加快。


      在实际使用中发现,在玻璃窑中,熔融的温度上升1℃,耐火材料的侵蚀就增加10%,在LD转炉中,出钢温度提高30℃,耐火材料的损毁就增加一倍。这些情况都说明,温度对熔损的影响是非常大的。为了解决这个问题,除基本原料之外,耐火材料的组织结构即气孔率和气孔径也是很重要的,但最主要的还是耐火材料与熔渣之间的润湿角(θ)应在90℃上,因此说明采用不润湿的材料更为有效。一般来说,炭素材料与熔渣之间润湿性小,所以利用炭素配合是有效的。温度对Al2O3-SiC-C系中A、B,C3种砖被侵蚀情况的实例如图13-2-1所示。该图表明,这3种砖侵蚀都不大,浸润也较小,但随着温度上升侵蚀增加。因此,当A种砖不理想时,设计了B种砖;B种砖也不能满足使用条件时,又设计了C种砖。


      关于温度对于耐火材料损毁的影响还可以举出MgO-C砖的例子。如图2所表明的那样,MgO-C系的共存区在高温下急剧变狭,1700℃已经缩小成一条线了,超过1800℃时,二者就再也不能共存了。


相关标签:

移动端网站