Aug 12, 2024 Αφήστε ένα μήνυμα

Ποιοι είναι οι λόγοι για τη διάβρωση των πυριτικών τούβλων σε γυάλινους κλίβανους;

Τούβλα πυριτίουέχουν χαμηλή αντοχή στη διάβρωση στα αλκαλικά οξείδια και χρησιμοποιούνται συχνά στην ανώτερη δομή των κλιβάνων δεξαμενών. Συνήθως, ο διαβρωτικός παράγοντας στους κλιβάνους δεξαμενών είναι κυρίως R2O. Αφού μια μεγάλη ποσότητα R2O διαβρώσει πυρίμαχα τούβλα από πυρίτιο, το σημείο τήξης του επιφανειακού στρώματος αυτού του τούβλου θα πέσει απότομα και θα εμφανιστούν σταγονίδια σταλακτίτη. Ωστόσο, η διάβρωση σταλακτίτη γενικά δεν συμβαίνει κατά την κανονική λειτουργία. Υπάρχει επίσης η διάχυση των αλκαλικών συστατικών στο μέσο του σώματος του τούβλου μετά την επαφή με την επιφάνεια του τούβλου. Ωστόσο, το βάθος διάχυσής του είναι πολύ μικρότερο από αυτό στα πυρίμαχα υλικά από πηλό. Στην αρχή αυτής της αλλαγής, το R2O διαλύει τα τούβλα πυριτίου από την επιφάνεια και διεισδύει στο σώμα του τούβλου μέσω των πόρων, σχηματίζοντας μόνο ένα πολύ λεπτό μεταμορφικό στρώμα μετάβασης χαμηλού σημείου τήξης στην επιφάνεια, το οποίο μειώνει τα πυρίμαχα τούβλα από περαιτέρω διάβρωση. Αυτή τη στιγμή, το αλκαλικό συστατικό του εξωτερικού στρώματος του σώματος από τούβλα είναι υψηλότερο και η συγκέντρωση του αλκαλικού συστατικού πέφτει ξαφνικά από το εσωτερικό στρώμα.

 

glass furnace

Αυτό συμβαίνει επειδή η επιφάνεια των πυριτικών τούβλων διαλύεται, δημιουργώντας μια νέα γυάλινη φάση που περιέχει περισσότερο SiO2. Το ιξώδες αυτής της γυάλινης φάσης είναι σχετικά υψηλό, το οποίο όχι μόνο φράζει τους πόρους, αλλά εμποδίζει επίσης τη διάχυση και τη μετανάστευση ιόντων αλκαλιμετάλλου στο εσωτερικό στρώμα του τούβλου, εμποδίζοντας το τούβλο από περαιτέρω διάβρωση. Μόνο όταν η φλόγα ψεκάζεται στην κορυφή του τόξου, προκαλώντας τοπική υπερθέρμανση, και αφαιρείται η γυάλινη φάση στην επιφάνεια του τούβλου, το τούβλο διαβρώνεται περαιτέρω.

Μετά τη διάβρωση, η επιφάνεια του μεγάλου τόξου από πυριτικό τούβλο είναι λευκή και λεία και το μεταμορφωμένο στρώμα είναι εμφανέστατο. Εκτός από τους κρυστάλλους SiQ2, δεν υπάρχουν άλλοι κρύσταλλοι στο μεταμορφωμένο στρώμα. Με τη διάχυση και την εισβολή του Na2O, έχει καλή επίδραση ανοργανοποίησης στην ανάπτυξη του τριδυμίτη. Επομένως, στη ζώνη αλλοίωσης πυριτικών πυρίμαχων υλικών, πολύ σημαντική θέση κατέχει η ανακρυστάλλωση του τριδυμίτη. Επιπλέον, ο τριδυμίτης έχει έρθει σε επαφή με τη γυάλινη φάση για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί επίσης να αναπτυχθεί σε σωληνοειδές στήλη στη νέα γυάλινη φάση που παράγεται κατά την αντίδραση αντικατάστασης. Η εσωτερική επιφάνεια των τούβλων πυριτίου κοντά στην περιοχή της υψηλότερης θερμοκρασίας είναι κρύσταλλοι κριστοβαλίτη. Η θερμοκρασία στην οποία ο τριδυμίτης μετατρέπεται σε τριδυμίτη είναι θεωρητικά 1470 μοίρες, αλλά η θερμοκρασία μετασχηματισμού μπορεί να μειωθεί στους 1260 βαθμούς όταν συνυπάρχει R2O. Ο χαλαζίας αρχίζει να μετατρέπεται σε τριδυμίτη στους 870 βαθμούς και η θερμοκρασία σε αυτή τη θέση μπορεί να συναχθεί από αυτόν τον μετασχηματισμό. Είτε πρόκειται για ανακρυστάλλωση είτε για πολυκρυσταλλικό μετασχηματισμό, θα αποδυναμώσει τη σταθερότητα του δεσμού μεταξύ των σωματιδίων στο σώμα από τούβλα και μπορεί ακόμη και να καταστραφεί λόγω ανομοιόμορφης διαστολής και συστολής, με αποτέλεσμα χαλαρό ξεφλούδισμα.

Αφού διαβρωθούν τα τούβλα πυριτίου στη ζώνη υψηλής θερμοκρασίας της πισίνας τήξης του φούρνου πισίνας, χωρίζονται σαφώς σε πολλά στρώματα: ένα πολύ λεπτό στρώμα γυαλιού υψηλού ιξώδους στην επιφάνεια. πίσω από αυτό υπάρχουν λευκοί και πυκνοί κρύσταλλοι κριστοβαλίτη. πίσω από αυτό υπάρχει ένα ανοιχτό πράσινο στρώμα κρυστάλλου κριστοβαλίτη, το οποίο είναι ανοιχτό πράσινο λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε FeO. πίσω από αυτό υπάρχει ένα γκρι μεταβατικό στρώμα, στο οποίο η περιεκτικότητα σε τριδυμίτη είναι υψηλότερη από αυτή του αρχικού τούβλου και η περιεκτικότητα σε κριστοβαλίτη είναι μικρότερη. Το πιο εσωτερικό είναι ένα ανοιχτό κίτρινο μη αποικοδομημένο στρώμα.

Το πυριτικό τούβλο έχει χαμηλή αντοχή στη διάβρωση στην υγρή φάση R2O. Η υγρή φάση R2O αρχικά διαβρώνει τον αδύναμο κρίκο του συνδετικού υλικού στο τούβλο, προκαλώντας την απώλεια του συνδετικού και τη χαλάρωση του αδρανούς. Εάν ο κλίβανος δεν είναι σωστά κατασκευασμένος ή ψημένος και η τοιχοποιία από τούβλα πυριτίου έχει μικρούς αρμούς από τούβλα, η αέρια φάση R2O στο αέριο του κλιβάνου θα εισέλθει στους αρμούς από τούβλα. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας μέσα στους αρμούς από τούβλα, το αέριο R2O θα συμπυκνωθεί σε υγρό στους 1400 βαθμούς περίπου. Αυτό το υγρό υψηλής συγκέντρωσης R2O θα διαβρώσει γρήγορα τα πυρίμαχα τούβλα και θα σχηματίσει τρύπες. Αυτή τη στιγμή, εάν υπάρχει αερισμός και ψύξη, θα επιταχύνει τη συμπύκνωση του αερίου R2O, επιταχύνοντας έτσι τη διάβρωση και προκαλώντας σοβαρή ζημιά στα τούβλα.

Συνήθως το πιο σοβαρά διαβρωμένο τμήμα του πυριτικού τούβλου είναι το 1/3 έως το 1/2 του πάνω μέρους του, όπου το αέριο έχει συμπυκνωθεί και η θερμοκρασία είναι σχετικά υψηλή, επομένως η διάβρωση είναι η πιο σοβαρή. Μετά τη διάβρωση του τούβλου πυριτίου, αν και το κενό στην κορυφή είναι μικρό, συχνά υπάρχει μια μεγάλη κοιλότητα ελαφρώς κάτω από αυτό.

Ως εκ τούτου, από τη μία πλευρά, η τοιχοποιία από τούβλα πυριτίου απαιτεί μείωση των αρμών από τούβλα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης τούβλων μεγάλων τόξων. Από την άλλη πλευρά, όταν η θερμοκρασία του κλιβάνου δεν υπερβαίνει τους 1600 βαθμούς, η χρήση μόνωσης κορώνας μπορεί να αποτρέψει τη συμπύκνωση R2O στους αρμούς από τούβλα, μειώνοντας έτσι τη διάβρωση. Επομένως, η μόνωση από τούβλα μεγάλης καμάρας όχι μόνο μπορεί να εξοικονομήσει καύσιμα, αλλά και να προστατεύσει την κορυφή του τόξου και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής.

Οι πέτρες που δημιουργούνται από το μεγάλο τόξο από πυριτικά τούβλα σπάνια φαίνονται υπό κανονικές συνθήκες. Δεδομένου ότι το κύριο συστατικό των τούβλων πυριτίου είναι το SiO2, το SiO2 τήκεται εύκολα και διαχέεται στην πισίνα τήξης και ομογενοποιείται στο υγρό γυαλιού. Αυτό το διαφανές κομμάτι που περιέχει περισσότερο SiO2 περιέχει κρυστάλλους χαλαζία ή χαλαζία, οι οποίοι μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι να είναι ελαφρώς κιτρινωποί πράσινοι. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα πυρίμαχα τούβλα περιέχουν περισσότερο Fe2O3. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της τήξης σε υψηλή θερμοκρασία, λόγω της τήξης και της προς τα κάτω ροής αυτών των τούβλων στην κορυφή του κλιβάνου, τα ηλεκτρικά τηγμένα τούβλα χύτευσης στο κάτω μέρος διαβρώνονται από τη ροή πυριτίου και εισέρχονται στο υγρό γυαλιού για να παράγουν πυρίμαχες πέτρες.

Τα πυριτικά τούβλα είναι πολύ ανθεκτικά υπό κανονική λειτουργία. Το Al2O3 σε πυρίμαχα τούβλα από πυρίτιο είναι μια επιβλαβής ουσία. Μια μικρή αύξηση της περιεκτικότητάς του θα μειώσει σημαντικά την ανθεκτικότητά του. Τα τελευταία χρόνια, η θερμοκρασία του κλιβάνου αυξάνεται, απαιτώντας τη χρήση πυριτικών τούβλων υψηλής ποιότητας, τα οποία έχουν περιεκτικότητα σε SiO2 έως και 97%, περιεκτικότητα σε Al2O3 μικρότερη από 0.3% και άλλα ακαθαρσίες κάτω από 0,5%. Η θερμοκρασία αποσκλήρυνσης του φορτίου είναι 30 έως 40 μοίρες υψηλότερη από αυτή των συνηθισμένων τούβλων πυριτίου, επομένως η θερμοκρασία του κλιβάνου της δεξαμενής μπορεί να αυξηθεί κατά 20 έως 30 βαθμούς.

Αποστολή ερώτησής

whatsapp

Τηλέφωνο

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο

Εξεταστική