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是什么原因造成的耐火材料内衬磨损?

作者:beat365唯一官网  发布日期:2022-09-22

  耐火材料作为高温设备内衬时,进过使用一段时间都会出现过多过少的磨损或损坏,发生磨损时,要认真分析问题,弄清主要矛盾,根据不同的损坏机理,采用不同的措施,通过降低工作负荷或者提高耐火材料的耐磨性来延长内衬寿命。
 

  
 

  高温下,磨损是耐火材料主要的破坏形式。黏着磨损是在法向荷载作用下,物料和耐火材料的接触表面发生相对滑动产生的破坏。

  ① 物料料和耐火材料接触;

  ② 在某种程度上,燃料和耐火材料发生粘连;

  ③ 物料料和耐火材料分离,撕裂部分耐火材料。

  

  黏着磨损和法向载荷成正比,和被磨损材料的屈服强度成反比。所以,提高耐火材料的热态强度有助于提高抵抗高温磨损的能力。

  

  低温下,磨粒磨损是主要的破坏形式。磨粒磨损可分为凿削式磨损、高应力碾压式磨损和低应力擦伤性磨损。凿削式磨损的特征是磨粒凿入材料,在相对滑动中,磨粒从材料表面切割下一定数量的组织,在耐火材料表面犁出一道道沟槽。

  

  高应力碾压式磨损的特征:磨粒所受到的应力超过了磨粒的强度,磨粒不断被碾细,耐火材料表面也发生碎裂、剥落的过程。低应力擦伤式磨损的特征:磨粒所受到的应力不超过磨粒的强度,磨粒不被碾碎但被磨钝,耐火材料表面因发生低应力擦伤而缓慢损耗。低应力擦伤磨损下,破坏常常从耐火材料中颗粒的界面开始。通常,受疲劳作用后颗粒界面的裂纹扩张,接着就是界面断裂和颗粒的脱落。

  

  机械磨损的一般规律:磨粒硬度越高、数量越多,耐火材料的硬度越低,磨粒、耐火材料的相对速度越大,磨损越严重。

  腐蚀性磨损因磨损和腐蚀同时作用而产生。存在腐蚀性介质时,材料的损坏大为加速。腐蚀磨损的过程:首先,耐火材料的表面受磨损介质的作用产生沟槽或微裂纹;其次,腐蚀介质沿微裂纹侵入受磨损材料表面,发生腐蚀反应;接着,材料受磨损的部位变质,这些部位因性能弱化而缺乏抵抗磨损的能力;磨损介质除去耐火材料表面的变质物质。

  

  耐火材料损坏的原因主要有:

  (1)化学作用:

  1)物料成分对耐火材料的侵蚀。

  2)气体成分对内衬的冲刷侵蚀。

  3)在高温作用下,耐火材料自身产生的反应所造成的损坏,如新矿物的生成所产生的相变化带来的体积效应和在真空作用下的挥发等原因。

  

  (2)物理作用:

  1)燃料对耐火材料的冲刷作用。

  2)反复作用于耐火材料上造成的热冲击,引起耐火材料的开裂和剥落。

  3)耐火材料自身的热膨胀效应造成的损坏。

  4)高温对耐火材料的熔蚀作用。

  

  (3)人为原因:

  1)料的选择与搭配不恰当。

  2)对耐火材料的使用不当。如砌筑方式、烘烤方式不适当等。

  

  针对上述一些损坏原因,提高耐火材料内衬使用寿命的主要措施有:

  (1)选择耐高温、耐侵蚀、耐热冲击的耐火材料作内衬衬。

  (2)正确选择和搭配耐火材料,做到均衡砌筑。

  (3)了解所选用的耐火材料的性能,合理制定钢包的使用条件,如烘烤制度的制定等。


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