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电熔锆刚玉在使用过程中侵蚀严重的原因分析

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电熔锆刚玉在使用过程中侵蚀严重的原因分析

发布日期:2019-10-26 作者: 点击:

    电熔锆刚玉砖受到的侵蚀主要分为物理作用和化学作用,物理作用是指玻璃熔窑池壁在长期运行过程中,反复经受急冷急热的冲击,其表层必然经历收缩一膨胀的变化过程。由于疲劳过度导致电熔错刚玉砖的结构受到破坏,致使表层裂隙增多,结构疏松。因此,在气流、物料及玻璃液冲刷作用下而开裂、剥落,并且这一过程会不断地重复进行。

    化学作用对电熔错刚玉砖侵蚀更为复杂和剧烈,可以分成4个方面:

    (1)玻璃相的析出

    池壁电熔锆刚玉砖长期受高温玻璃液的作用(21500℃),一方面砖内的玻璃相会逐渐熔融析出(最低析出温度为1150℃左右)另一方面含Na20的碱性玻璃液会沿砖体的气孔、裂隙侵入砖内,与析出的玻璃相扩散、相互渗透,因而使析出的玻璃液黏度降低、流动性提高,进而使侵蚀行为加剧,并向纵深扩展。

    (2)骨架受损

    随着玻璃液向纵深的侵蚀加剧,构成砖体的骨架矿物也逐渐被含Na20的玻璃液所浸润、包围,骨架也开始受到侵蚀。首先被溶解的莫来石分解为a-A1203和Si02,进而又促使a-A1203转为B-A1203,随着温度的升高-A1203全部溶解在玻璃液中,斜错石、刚玉晶格也受到破坏,进而碎裂、解体、部分溶融。B-A1203在高温下逐步溶解在玻璃中,很少被保留下来,随着玻璃的不断扩散渗透,斜结石微晶成为游离状态,一部分随玻璃液被带走,可能成为玻璃结石,一部分被保留下来。斜错石虽然能够溶入玻璃中,但是溶解度很小,随着温度的波动,Zro2便从玻璃液中快速析晶,形成骨架状或串珠状斜错石最休。

    (3)新矿物的析晶

    由于砖体的骨架矿物部分焰融于玻璃液中,改变了原玻璃液的成分。因此,当玻璃液中的SiO2-A1203-Na20的比值接近于霞石的理论组成时,便有大量的霞石晶体析出。

    A1203+25102+Na20-2NaAISi04(霞石)

    (4)霞石的侵损

    由于霞石的密度小于砖体的密度,因此在析出霞石最体的同时,伴随着较大体积的膨胀,使砖体结构疏松。尽管此时砖中部分结晶相的熔融会使玻璃液黏度提高,对疏松结构有一定的粘结保护作用,但仍不能完全阻挡窑内气流物料及玻璃液冲刷和重力的作用,而开裂、剥落进入玻璃液,形成玻璃结石。剥落后的创面继续受到玻璃液的侵蚀冲刷而继续剥落。结果必然导致电熔锆刚玉砖的侵蚀、解体


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