Механизм эрозии
Химическое воздействие накирпичи из плавленого циркониевого корундаявляется более сложным и серьезным, его можно разделить на 4 аспекта:
1. Осаждение стеклофазы
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>1500 градусов). С одной стороны, стеклянная фаза в кирпиче будет постепенно плавиться и выпадать в осадок (самая низкая температура осаждения составляет около 1150 градусов); с другой стороны, щелочная стеклянная жидкость, содержащая Na2O, будет проникать в кирпич по порам и трещинам тела кирпича, диффундировать и проникать друг в друга с осажденной стеклянной фазой, тем самым снижая вязкость осажденной стеклянной жидкости и увеличивая ее текучесть, тем самым усиливая коррозионные свойства и распространяя их в глубину.
2. Повреждение скелета
По мере того как эрозия стеклянной жидкости усиливается в глубину, скелетные минералы, составляющие тело кирпича, постепенно пропитываются и окружаются стеклянной жидкостью, содержащей Na2O, и скелет начинает разрушаться. Сначала растворенный муллит разлагается на -Al2O3 и SiO2, что в свою очередь способствует превращению -Al2O3 в -Al2O3. По мере повышения температуры -Al2O3 полностью растворяется в стеклянной жидкости, а решетки бадделеита и корунда также разрушаются, а затем ломаются, распадаются и частично расплавляются. -Al2O3 постепенно растворяется в стекле при высокой температуре, и очень мало его сохраняется. По мере того как стекло продолжает диффундировать и проникать, микрокристаллы бадделеита становятся свободными, часть из которых уносится стеклянной жидкостью и может стать стеклянными камнями, а часть сохраняется. Хотя бадделеит может растворяться в стекле, его растворимость очень мала. При колебаниях температуры ZrO2 быстро кристаллизуется из стеклянной жидкости, образуя скелетообразные или бусинообразные кристаллы бадделеита.
3. Кристаллизация новых минералов
Поскольку скелетные минералы корпуса плавленого циркониевого корундового кирпича частично расплавлены в стеклянной жидкости, состав исходной стеклянной жидкости изменяется. Поэтому, когда соотношение SiO2-Al2O3-Na2O в стеклянной жидкости близко к теоретическому составу нефелина, будет выпадать большое количество кристаллов нефелина. Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4(нефелин)
4. Нефелиновый ущерб
Так как плотность нефелина меньше плотности тела кирпича, осаждение кристаллов нефелина сопровождается большим расширением объема, делая структуру тела кирпича рыхлой. Хотя расплавление части кристаллической фазы в кирпиче в это время увеличит вязкость стеклянной жидкости и окажет определенное связывающее и защитное действие на рыхлую структуру, она все равно не может полностью блокировать поток воздуха, размывание материала и стеклянной жидкости и гравитацию в печи, а также трескается и отслаивается в стеклянную жидкость, образуя стеклянные камни. Поверхность раны после отслаивания продолжает размываться и размываться стеклянной жидкостью и продолжает отслаиваться. Результат неизбежно приведет к размыванию и распаду электроплавленого циркониевого корундового кирпича.
Продлить срок службы электропечи для плавки стекла
Стекловаренная печь плавится горизонтально, уровень жидкого материала перемещается горизонтально, а трехфазный интерфейс сильно размывается, за исключением отверстия для потока. Электроплавильная печь для стекла плавится вертикально, большая часть которой плавится с холодным верхом. Поверхность жидкого стекла покрыта слоем сырья, и трехфазных интерфейсов меньше. Из-за вертикальной плавки эрозия кирпичей стен бассейна больше не сосредоточена на трехфазном интерфейсе, а на общей эрозии, поэтому слабым звеном электроплавленого корундового кирпича является точка прорыва эрозии. Ввиду механизма эрозии электроплавленых циркониевых корундовых кирпичей, содержание Na2O в сырьевых компонентах электроплавленых циркониевых корундовых кирпичей должно строго контролироваться в первую очередь. Национальный стандарт требует, чтобы содержание Na2O в 33#WS было менее 1,45%, а содержание Na2O в 41#WS было менее 1,3%. Стандарт электроплавильной печи требует, чтобы содержание Na2O в 33WS было менее 1,35%, а содержание Na2O в 41#WS было менее 1,05%. Для эрозионной части рисунка 2 соотношение материала стояка к кирпичу должно достигать 1,5:1. Благодаря давлению материала стояка остаточные поры в материале кирпича эффективно уменьшаются, противоэрозионная способность материала кирпича в отверстии для впрыска повышается, и требуется, чтобы порт для впрыска не имел явных остатков усадочной раковины.
Для эродированных деталей кирпичные швы строго проверяются во время сборки кирпичей из плавленого циркониевого корунда и должны быть менее 0.3 мм. Разница в расширении различных деталей строго контролируется во время процесса обжига в печи, чтобы обеспечить герметичность кирпичных швов во время процесса, тем самым уменьшая попадание газа, предотвращая образование трехфазного интерфейса на кирпичных швах и уменьшая эрозию деталей на рисунке 3. Для эрозии деталей на рисунке 4 ширина кирпича должна быть менее 400 мм во время процесса проектирования. Слишком широкая ширина приведет к тому, что кирпичи будут иметь много усадочных отверстий и будут рыхлыми внутри; соотношение стояка к кирпичу должно достигать 1,5:1, а внутреннее качество кирпичей может быть улучшено за счет давления и скорости отвода газов; изоляция снижается на поздней стадии работы печи, а скорость эрозии снижается за счет снижения температуры кирпичей.
