Was sind die Hauptaspekte von Schäden, die durch feuerfeste Materialien verursacht werden, die in Glasöfen verwendet werden?

1. Erosion
Pulver, flüssiges Glas und Flammengase im Ofen können feuerfeste Materialien bei hohen Temperaturen korrodieren.
Die Erosionswirkung des Pulvers auf das feuerfeste Material manifestiert sich hauptsächlich in der Erosion des feuerfesten Materials durch den Alkalidampf, der durch das Pulver bei hoher Temperatur verdampft wird, wie beispielsweise die Erosion der Oberfläche des Quarzsteins, des "Rattenlochs" im Inneren , und der Anti-Nephelinisierungseffekt im Schachbrettmuster. Außerdem sammelt sich die Flugasche des ultrafeinen Pulvers im Pulver im Gitterkörper der Wärmespeicherkammer an, bildet Tumore und verstopft die Gitterlöcher. In schweren Fällen können die Gittersteine ​​zusammenbrechen und beschädigt werden, was eine thermische Reparatur erzwingt. Die Erosionswirkung nimmt mit steigender Temperatur zu und die Schmelztemperatur steigt um 50? 60 Grad verkürzt die Lebensdauer um etwa ein Jahr. Teile wie die vordere Stirnwand, die Beschickungsöffnung, der vordere Raum des Schmelzabschnitts, die Beckenwand, der kleine Ofen und das obere Gitter des Regenerators können durch das Pulver korrodiert werden.
Die korrosive Wirkung von flüssigem Glas auf feuerfeste Materialien ist viel geringer als die von Pulver, und die Phasenreaktion zwischen flüssigem Glas und der Grenzschicht von feuerfesten Materialien ist komplex. Die Glasflüssigkeit löst zunächst das freie SiO2 im Feuerfest. Die Auflösungsgeschwindigkeit von Mullit ist relativ gering und es sammelt sich an der Grenzfläche zwischen Glasflüssigkeit und feuerfesten Materialien an. Obwohl sich der kleine kristalline Mullit auflöst, nimmt der große kristalline Mullit sogar während des Gebrauchs zu. Nachdem das feuerfeste Material erodiert ist, werden SiO2 und Al2O3 zu der damit in Kontakt stehenden geschmolzenen Substanz hinzugefügt. Die geschmolzene Substanz diffundiert in den Rest der Glasflüssigkeit. Während des Diffusionsprozesses ändert sich die Zusammensetzung der Schmelze, SiO2 und Alkalilauge nehmen zu, und es kommt zu einer Veränderung an der Grenzfläche - Durch den Aggregationseffekt von Al2O3-Kristallen, an der Kontaktfläche zwischen Feuerfest und flüssigem Glas, gibt es zunächst eine Mullitschicht, gefolgt von einer Mullitschicht - Auf die Al2O3-Schicht folgt ein nicht korrodierendes feuerfestes Material. Nachdem das feuerfeste Material aufgelöst ist, nimmt die Viskosität der Glasflüssigkeit zu, wodurch die Bildung einer schwerer zu bewegenden Schutzschicht auf der Oberfläche des feuerfesten Materials gefördert wird, wodurch die Wirkung einer fortgesetzten Erosion verringert wird.
Die korrosive Wirkung von Glasflüssigkeit auf feuerfeste Materialien hängt von ihren physikalischen Eigenschaften wie Viskosität und Oberflächenspannung ab. Glasflüssigkeit mit niedriger Viskosität und niedriger Oberflächenspannung tränkt leicht das feuerfeste Material und absorbiert es aus seinen Oberflächenporen, was zu einer starken Erosion des gesamten feuerfesten Materials führt. Hochalkalisches Glas hat eine niedrigere Viskosität und Borosilikatglas hat eine niedrige Oberflächenspannung, sodass ihre korrosive Wirkung intensiv ist. Eine Erhöhung der Schmelztemperatur verringert die Viskosität und Oberflächenspannung des geschmolzenen Glases und beschleunigt dadurch den Erosionseffekt. Flüssigglas, das Borsäure, Phosphorsäure, Fluor, Aluminium und Bariumverbindungen enthält, wirkt stark korrosiv auf feuerfeste Materialien. Starke Konvektion von flüssigem Glas und instabile Flüssigkeitsoberflächen spülen die Schutzschicht weg und beschleunigen die Korrosion. Bei feuerfesten Materialien selbst hängt der Korrosionsgrad hauptsächlich von ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrer mineralischen Zusammensetzung und ihrem strukturellen Zustand ab. Unregelmäßigkeiten und Risse in der Oberfläche feuerfester Materialien können die Erosion verschlimmern. Die Beckenwandsteine ​​auf dem Flüssigkeitsspiegel und die Mauerwerksfugen der Beckenwandsteine ​​befinden sich an Stellen, die für Erosion durch Glasflüssigkeit anfällig sind. Die Erosion von horizontalen Fugen ist stärker als die von vertikalen Fugen, daher ist es erforderlich, dass die Mauerwerksoberfläche glatt ist, die Mauerwerksfugen klein sind und der gesamte Block errichtet werden sollte.
Die Verbrennungsprodukte von Kohlegas und Schweröl (die korrosive Gase wie SO2 und V2O5 enthalten) und die flüchtigen Bestandteile einzelner Chargenkomponenten können auch feuerfeste Materialien in Flammenräumen, kleinen Öfen, Wärmespeicherkammern und anderen Orten korrodieren. Bei hohen Temperaturen können verschiedene Ofenbaustoffe miteinander reagieren und zu Schäden führen. Zum Beispiel 1600? Bei 1650 Grad reagieren Tonziegel und Silicaziegel heftig, Ziegel mit hohem Aluminiumoxidgehalt und Silicaziegel reagieren mäßig und Zirkonoxidkorundziegel und Silicaziegel reagieren heftig, was zu starkem Zusammenschmelzen führt. Die geschmolzenen Zirkonkorundsteine ​​reagieren mäßig mit Quarzsteinen und weißen Schaumsteinen, während sie in Kontakt mit Korundsteinen reagieren. Daher können Korundsteine ​​als Übergangsmaterialien verwendet werden.
Auch das in der Wärmespeicherkammer verwendete Gitter wird durch die Einwirkung der Redoxatmosphäre beschädigt. Der Schadensmechanismus ist hauptsächlich auf die unterschiedlichen Wertigkeitszustände und Koordinationszustände der Ionen mit variabler Wertigkeit in den Oxidations- und Reduktionszuständen zurückzuführen, was zu Volumenänderungen führt, was zu einer verringerten Festigkeit und einem Reißen des Produkts führt.
2. Ausbrennen
Bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen können feuerfeste Materialien durch Schmelzen (auch bekannt als brennendes Fließen) oder Erweichen und Verformen beschädigt werden. "Wenn ein Teil des Ofens lokal überhitzt oder das Feuerfestmaterial nicht ausreichend feuerfest ist, wird das Feuerfestmaterial verbrannt und geschmolzen.". Manchmal, wenn der Feuerwiderstand qualifiziert ist, aber die Lasterweichungstemperatur niedrig ist, wird das feuerfeste Material auch während des Langzeitgebrauchs erweichen und sich verformen, was die Stabilität und Lebensdauer des gesamten Mauerwerks beeinträchtigt. Die Schwere des Verbrennungsverlusts hängt von der Temperatur und der Art des feuerfesten Materials ab. Kleine Ofenauslaufbögen, kleine Ofenbeine, Zungen, Regeneratorbögen, Schmelzerbögen und Brustwände sind anfällig für Verbrennungen.
3. Rissschäden
Rissbildung tritt hauptsächlich während der Backphase auf. Beim Ofenbrennen entsteht im Innern der Schamottesteine ​​eine gewisse Temperaturdifferenz, die zu entsprechenden mechanischen Belastungen führt. Wenn die Aufheizgeschwindigkeit zu schnell ist und die zulässige Endfestigkeit des feuerfesten Materials überschreitet, treten Risse auf, die sogar in Fragmente zerbrechen. Elektrisch geschmolzene, hochgesinterte, dichte Feuerfestmaterialien* werden leicht beschädigt. Zusätzlich zu der durch Temperaturunterschiede verursachten Spannung erzeugt auch die Ausdehnung oder Kontraktion, die durch die Änderung der Kristallform von feuerfesten Materialien verursacht wird, Spannungen. Wenn die Temperatur zu schnell ansteigt, ändert sich die Kristallform schnell und das Volumen ändert sich zu stark, was zu übermäßiger Spannung und Rissbildung des feuerfesten Materials führt. Daher muss beim Backen die Temperatur entsprechend der vorgegebenen Backkurve angehoben werden. Feuerfeste Materialien sind nach dem Backen lange Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt, und die mechanische Festigkeit von feuerfesten Materialien ist bei dieser Betriebstemperatur viel geringer als bei Raumtemperatur. Bei zu großer mechanischer Belastung des Feuerfestmaterials kommt es zu einer inelastischen Verformung des Feuerfestmaterials (ähnlich dem Fließen hochviskoser Flüssigkeiten) mit daraus resultierenden Schäden.
4. Tragen
Wenn Glasflüssigkeit entlang des feuerfesten Materials fließt, hat dies den Effekt, dass Wasser durch den Stein tropft und das feuerfeste Material in Rillen schleift, was mechanischer Verschleiß ist. Der Hauptverschleißbereich liegt auf der Glasebene. Darüber hinaus ist es auch an den Stellen ersichtlich, an denen zirkulierendes Fluid fließt, insbesondere dort, wo die Fluidströmung turbulent ist. Wenn der Flüssigkeitsspiegel schwankt und sich der Flüssigkeitsfluss ändert (z. B. beeinflusst durch Temperaturschwankungen), erhöht sich der Verschleiß.