Koji su glavni aspekti oštećenja uzrokovanih vatrostalnim materijalima koji se koriste u staklenim pećima

1. Erozija
Prah, tekuće staklo i plameni plinovi u peći mogu nagrizati vatrostalne materijale na visokim temperaturama.
Učinak erozije praha na vatrostalni materijal uglavnom se očituje u eroziji vatrostalnog materijala alkalnom parom isparenom prahom na visokoj temperaturi, kao što je erozija površine silikatne opeke, "štakorska rupa" unutar , i učinak protiv nefelinizacije u kariranoj cigli. Osim toga, leteći pepeo ultra-finog praha u prahu nakuplja se u tijelu rešetke komore za pohranu topline, stvarajući tumore i blokirajući rupe rešetke. U teškim slučajevima, rešetkaste opeke mogu se srušiti i oštetiti, što zahtijeva termički popravak. Učinak erozije raste s porastom temperature, a temperatura taljenja raste za 50? 60 stupnjeva skratit će radni vijek za oko godinu dana. Dijelovi kao što su prednji zid, priključak za punjenje, prednji prostor odjeljka za taljenje, zid bazena, mala peć i gornja rešetka regeneratora mogu biti korodirani prahom.
Korozivni učinak tekućeg stakla na vatrostalne materijale mnogo je manji od učinka praha, a fazna reakcija između tekućeg stakla i međusloja vatrostalnih materijala je složena. Staklena tekućina najprije otapa slobodni SiO2 u vatrostalnom materijalu. Brzina otapanja mulita je relativno mala i nakuplja se na granici između staklene tekućine i vatrostalnih materijala. Iako se mali kristalni mulit otapa, veliki kristalni mulit se čak povećava tijekom upotrebe. Nakon što je vatrostalni materijal erodiran, SiO2 i Al2O3 dodaju se rastaljenoj tvari u kontaktu s njim. Rastaljena tvar će difundirati u ostatak staklene tekućine. Tijekom procesa difuzije mijenja se sastav rastaljene tvari, povećavaju se SiO2 i alkalna tekućina, a dolazi do promjene na međupovršini - Zbog agregacijskog učinka kristala Al2O3, na dodirnoj površini između vatrostalnog i tekućeg stakla, dolazi do najprije sloj mulita, nakon čega slijedi sloj mulita - Nakon sloja Al2O3 slijedi vatrostalni materijal koji ne korodira. Nakon što se vatrostalni materijal otopi, viskoznost staklene tekućine se povećava, potičući stvaranje zaštitnog sloja koji se teže pomiče na površini vatrostalnog materijala, smanjujući učinak stalne erozije.
Korozivni učinak staklene tekućine na vatrostalne materijale ovisi o njezinim fizičkim svojstvima kao što su viskoznost i površinska napetost. Staklena tekućina niske viskoznosti i niske površinske napetosti lako natapa vatrostalni materijal i apsorbira ga iz njegovih površinskih pora, uzrokujući jaku eroziju cijelog vatrostalnog materijala. Visokoalkalna stakla imaju manju viskoznost, a borosilikatna stakla nisku površinsku napetost, pa je njihovo korozivno djelovanje intenzivno. Povećanje temperature taljenja smanjit će viskoznost i površinsku napetost rastaljenog stakla, čime se ubrzava učinak erozije. Tekuće staklo koje sadrži spojeve borne kiseline, fosforne kiseline, fluora, aluminija i barija ima snažan korozivni učinak na vatrostalne materijale. Jaka konvekcija tekućeg stakla i nestabilna površina tekućine će isprati zaštitni sloj, ubrzavajući koroziju. Za same vatrostalne materijale, stupanj korozije uglavnom je povezan s njihovim kemijskim sastavom, mineralnim sastavom i strukturnim stanjem. Nepravilnosti i pukotine na površini vatrostalnih materijala mogu pogoršati eroziju. Zidne opeke bazena na razini tekućine i spojevi opeke zidova bazena nalaze se na mjestima koja su sklona eroziji staklenom tekućinom. Erozija horizontalnih fuga je teža od one okomitih, pa je potrebno da zidana površina bude glatka, zidane fuge male, a cijeli blok treba biti postavljen.
Produkti izgaranja ugljenog plina i teškog ulja (koji sadrže korozivne plinove kao što su so2 i V2O5) i hlapljive tvari pojedinih komponenti šarže također mogu nagrizati vatrostalne materijale u plamenim prostorima, malim pećima, komorama za skladištenje topline i drugim mjestima. Pod visokim temperaturama, različiti građevinski materijali peći mogu međusobno reagirati, što dovodi do oštećenja. Na primjer, 1600? Na 1650 stupnjeva, glinene opeke i silikatne opeke će reagirati burno, opeke s visokim sadržajem glinice i silikatne opeke će reagirati umjereno, a opeke od fuzijskog cirkonijevog korunda i silikatne opeke će reagirati burno, što će dovesti do ozbiljnog taljenja. Taljene cirkonijeve korundne opeke umjereno reagiraju s kvarcnim opekama i bijelim pjenastim kamenjem, dok reagiraju u dodiru s korundnim opekama. Stoga se korundne opeke mogu koristiti kao prijelazni materijali.
Rešetka koja se koristi u komori za skladištenje topline također je oštećena zbog djelovanja redoks atmosfere. Mehanizam oštećenja uglavnom je posljedica različitih valentnih stanja i koordinacijskih stanja varijabilnih valentnih iona u oksidacijskim i redukcijskim stanjima, što rezultira promjenama volumena, što rezultira smanjenom čvrstoćom i pucanjem proizvoda.
2. Izgorjeti
Pod djelovanjem visoke temperature tijekom dugog vremena, vatrostalni materijali mogu se oštetiti taljenjem (poznato i kao tečenje gorenja) ili omekšavanjem i deformacijom. "Ako je dio peći lokalno pregrijan ili vatrostalni materijal nije dovoljno vatrostalan, vatrostalni materijal će se spaliti i rastopiti.". Ponekad, ako je otpornost na vatru kvalificirana, ali je temperatura omekšavanja opterećenja niska, vatrostalni materijal će također omekšati i deformirati se tijekom dugotrajne upotrebe, utječući na stabilnost i životni vijek cijelog zida. Ozbiljnost gubitka od opekotina ovisi o temperaturi i prirodi vatrostalnog materijala. Mali lukovi izljeva peći, male noge peći, jezičci, lukovi regeneratora, lukovi talionika i prsni zidovi osjetljivi su na opekotine.
3. Oštećenje pukotinom
Pucanje se uglavnom događa tijekom faze pečenja. Tijekom pečenja u peći dolazi do određene temperaturne razlike unutar vatrostalne opeke, što rezultira odgovarajućim mehaničkim naprezanjem. Ako je brzina zagrijavanja prebrza i premašuje dopuštenu krajnju čvrstoću vatrostalnog materijala, pojavit će se pukotine, čak i pucanje u fragmente. Električni topljeni, visoko sinterirani, gusti vatrostalni materijali * lako se oštećuju. Uz naprezanje uzrokovano temperaturnom razlikom, širenje ili skupljanje uzrokovano promjenom kristalnog oblika vatrostalnih materijala također stvara naprezanje. Kada temperatura raste prebrzo, oblik kristala se brzo mijenja i volumen se previše mijenja, što dovodi do prekomjernog naprezanja i pucanja vatrostalnog materijala. Stoga se tijekom pečenja temperatura mora povisiti prema unaprijed određenoj krivulji pečenja. Vatrostalni materijali su nakon pečenja dulje vrijeme izloženi visokim temperaturama, a mehanička čvrstoća vatrostalnih materijala pri ovoj radnoj temperaturi znatno je niža nego pri sobnoj temperaturi. Ako je mehaničko opterećenje primijenjeno na vatrostalni materijal preveliko, vatrostalni materijal će doživjeti neelastičnu deformaciju (slično protoku visoko viskoznih tekućina), što će rezultirati oštećenjem.
4. Nosite
Kada staklena tekućina teče duž vatrostalnog materijala, ima učinak kapanja vode kroz kamen, usitnjavajući vatrostalni materijal u utore, što je mehaničko trošenje. Glavno područje trošenja je na razini stakla. Osim toga, to je vidljivo i na mjestima gdje teče cirkulirajuća tekućina, posebno gdje je strujanje tekućine turbulentno. Kada razina tekućine fluktuira i protok tekućine se mijenja (na primjer pod utjecajem temperaturnih fluktuacija), trošenje se povećava.