高鋁磚生產(chǎn)廠家講解溫度對耐火磚損壞的影響及改進方法_澆注料-高鋁耐火磚-粘土耐火磚-鎂碳磚

    耐火材料的用途非常廣泛，使用條件也各不相同。同時，耐火材料的材質(zhì)又是多種多樣的，有硅質(zhì)、粘土熟料質(zhì)、高鋁質(zhì)、堿性等。耐火磚的損毀因素并不是單獨存在的，而常常是以綜合的形式產(chǎn)生影響。下面，平順耐材根據(jù)以往生產(chǎn)施工經(jīng)驗，為大家列舉出溫度對耐火磚損毀的影響及改進方法。

一、溫度

    耐火磚基本的性能就是要耐高溫，并具有隔熱性。不過，溫度會對所有的損毀造成影響，如雜質(zhì)多時，在較低的溫度下便會生成液相，產(chǎn)生收縮，并由此而產(chǎn)生裂紋。

此外，耐火磚與熔渣接觸時會向熔渣中擴散，反應物的粘度隨著溫度的上升而降低。溶液的粘度降低后，侵入的熔渣數(shù)量增加，反應面積即擴大，熔損加快。

在實際使用中發(fā)現(xiàn)，在玻璃窯中，熔融的溫度上升1℃，耐火材料的侵蝕就增加10%，在01轉(zhuǎn)爐中，出鋼溫度提高30℃，耐火材料的損毀就增加一倍。這些情況都說明，溫度對熔損的影響是非常大的。為了解決這個問題，除基本原料之外，耐火材料的組織結(jié)構(gòu)即氣孔率和氣孔徑也是很重要的，但最主要的還是耐火材料與熔渣之間的潤濕角應在90°上，因此說明采用不潤濕的材料更為有效。一般來說，炭素材料與熔渣之間潤濕性小，所以利用炭素配合是有效的。

二、溫度變化

    所有耐火材料的抗張強度都比較小。因此，當其表面受熱時，受熱表面擴張比內(nèi)部快，表面受到擠壓力的作用，同時內(nèi)部受到張力的作用。當其表面冷卻時，與上述情況正好相反。如果這個應力超過材料本身的強度極限，那么材料就被破壞了。也就是說，在提高溫度時，其內(nèi)部會產(chǎn)生裂紋；而冷卻時，其表面則會產(chǎn)生裂紋。在測試高鋁圓筒狀試樣的抗熱震性時發(fā)現(xiàn)，當快速冷卻時，其表面產(chǎn)生了裂紋，而當快速加熱時，試樣剝落掉片。因此，耐火材料對熱應應力和熱震破壞的敏感性也是限制它們使用的主要原因之一。例如，對于許多高溫用途來說，雖然耐火材料的結(jié)構(gòu)性能符合結(jié)構(gòu)在使用溫度下的要求，但破壞往往是在不很高的溫度下發(fā)生的即在加熱和冷卻的過程中發(fā)生的。耐火材料內(nèi)部的裂紋可由中心向表面擴展，而表面裂紋并不向內(nèi)部擴展。內(nèi)部裂紋通常都是寬的，而且不分叉，不會導致變形破壞。表面裂紋很細，分叉能夠?qū)е缕淦茐摹?/p>

三、耐火磚的抗熱震性

    耐火制品對于急熱急冷式的溫度變動的抵抗能力叫抗熱震性。

    耐火磚的抗熱震性，不僅取決于溫度梯度所產(chǎn)生的熱應力，而且也由于各相間線膨脹系數(shù)不同，膨脹的各相異性，多晶相變，氧化-還原，結(jié)合劑的體積變化等。此外，機械應力也是主要原因。

    如上所述，耐火材料受到急劇溫度變化時，內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱應力，引起龜裂、剝落等嚴重損傷。除此應力外，還有結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的機械應力，使用中的組織變化也很大，都會對這種損傷造成影響。

    目前極為重要的課題是，如何使耐火材料具有抵抗這種溫度變動的能力。不過，熱應力造成的損傷，只靠材質(zhì)是很難解決的。材質(zhì)固然是個原因，還要涉及耐火材料單磚的形狀、爐子的構(gòu)造、使用條件，特別是溫度變化。

    在抗熱沖擊方面，除熱膨脹率、楊氏模量、強度、泊松比、破壞能、密度、熱容等基本物理性能外，影響熱沖擊的畢奧系數(shù)也有關(guān)系。耐火磚在使用過程中，這些物理性能發(fā)生變化，而且在變質(zhì)時，對其處理就更為復雜。表示材料的抗熱沖擊性的抵抗系數(shù)也因其抵抗何種熱沖擊而發(fā)生變化。

    例如，是否把發(fā)生裂紋、強度下降當作問題，是否重視由裂紋發(fā)展而引起龜裂、剝落，這些都會使抵抗系數(shù)不同。人們把對發(fā)生裂紋的抵抗性稱為抗破壞性，把比較剝落損傷程度的抵抗性叫做抗損傷性。

    對于耐火磚抗熱震性的評價，有多種理論，下面僅舉出最重要的作些說明。

（1）結(jié)構(gòu)對耐火磚抗熱震性的影響。

    我們在實際使用中早已觀察到，許多鋼鐵窯爐用耐火材料在苛刻的高溫條件下使用時，受到剝落損壞。其剝落現(xiàn)象是由于各種熱沖擊作用，在耐火材料中某一部分產(chǎn)生裂紋，此裂紋繼續(xù)擴展，直到損壞。一部分剝落的現(xiàn)象是熱沖擊損壞的顯著例子。由于耐火材料受到熱沖擊作用而產(chǎn)生剝落，不僅其消耗高，而且還會導致窯爐難于穩(wěn)定操作。

    眾所周知，完整晶體在拉斷過程中應力所作的功應等于其形成新表面的表面能，也就是等于其表面能的增加。但是，耐火材料是一種多相體系，不能用一個數(shù)值來表示它們的表面能。不過，從構(gòu)成耐火磚的各相一般均系強極性的特點考慮，可以預料它們具有高的表面能，因而應有高的理論斷裂強度。然而，耐火材料斷裂是由各種因素造成的，除了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的內(nèi)部缺陷，如氣孔、雜質(zhì)以及表面損傷外，外界因素也會使它們的斷裂強度大大下降。所以，耐火磚的實際斷裂強度要比理論強度值低得多。

    由于耐火磚的斷裂強度受氣孔、雜質(zhì)、裂紋等因素的影響，因此各個制品的組織結(jié)構(gòu)也不完全相同，即使是同類試樣，其斷裂強度也不會相等。所以，耐火材料的斷裂強度具有統(tǒng)計意義。

    通常，耐火材料抗熱沖擊的性能要由下列主要因素決定：

   （2）熱沖擊的程度，溫度變化的程度，耐火材料和周圍熱的移動條件以及它們隨時間變化的情況；

   （3）耐火磚本身的性質(zhì)，諸如機械性質(zhì)以及熱性質(zhì)等；

   （4）耐火磚的幾何形狀；

   （5）外力的影響，熱膨脹的限度（因為耐火材料在使用過程中受到像墻面那樣的結(jié)構(gòu)體的使用條件）。

    在這些因素中，第2項是決定耐火材料能否經(jīng)受住熱沖擊在其內(nèi)部產(chǎn)生熱應力的主要因素。

不同的耐火磚的溫度不同，其對抗熱震性能有差別的，不同耐火磚的抗熱震性能也不同，有好有壞，正常情況下，在選擇適合的耐火磚，一般不會因為溫度造成損壞，主要還是多種因素共同造成耐火磚的損壞，比如化學因素、物理因素以及機械因素，而溫度只是物理因素中的一種，所以選擇耐火磚的時候，要根據(jù)實際情況進行分析選擇適合的耐火磚，這樣會大大減少成本，以及提高工作效率，鄭州平順耐火材料有限公司專業(yè)生產(chǎn)高鋁磚、粘土磚、保溫磚、鎂碳磚等一系列耐火制品，歡迎選購。