Erosão química de materiais refractários e de isolamento térmico

Erosão química de materiais refractários e de isolamento térmico

Uma pequena quantidade de impurezas em materiais refratários e materiais de isolamento térmico, como FeO, P2O3, B2O3, Na2O, K2O, V205, etc., irá interagir com Al2O3 e Cr2O3 no filme de óxido na superfície do elemento de aquecimento em altas temperaturas para produzir compostos de baixo ponto de fusão e destruir a proteção do filme de óxido Função e corroer elementos de aquecimento elétrico. As poucas impurezas são as mesmas que Al2O3 e Cr2O3, e os principais compostos de baixo ponto de fusão formados são mostrados na Tabela 4-13. Pode-se ver na tabela que os óxidos de impurezas mais perigosos para elementos de aquecimento são V205, P2O5 e B2O3. Esses óxidos de impurezas corroem o elemento de aquecimento quando a temperatura é baixa. Portanto, o conteúdo de materiais refratários deve ser rigorosamente controlado ao selecionar materiais refratários para evitar a corrosão.

Para evitar a corrosão, os seguintes materiais e produtos de isolamento são estritamente proibidos de entrar em contato com elementos de aquecimento elétrico em altas temperaturas: amianto, lã de escória, terra de diatomáceas, vermiculita, perlita, pedra-pomes, vidro de água, espuma de concreto, fibra de vidro, etc.

Em altas temperaturas, após o elemento de aquecimento elétrico entrar em contato com o gás de cementação, o filme protetor de óxido será destruído e, em seguida, o gás de cementação penetrará na liga para causar uma reação de cementação. Os carbonetos formados farão com que o valor de resistência da liga aumente, a plasticidade diminua, a pele se solte e, eventualmente, o elemento de aquecimento falhe rapidamente.

Os principais componentes do filme de óxido protetor de ligas de aquecimento elétrico são: Cr2O3, NiO, Fe2O3 para ligas de níquel-cromo e níquel-cromo-ferro, e Al2O3, Cr2O3 para ligas de ferro-cromo-alumínio. Esses óxidos têm temperaturas estáveis ​​no gás de carburação de forte redução. Ele determina a força da resistência de carburação da liga.

Quando ocorre movimento relativo entre a superfície do elemento de aquecimento e o material refratário de suporte, o filme protetor de óxido na superfície do elemento será desgastado. A razão para o movimento relativo é que a liga de aquecimento elétrico se expande quando aquecida e se contrai quando resfriada. Embora esse fenômeno não seja muito relacionado a materiais refratários, se o projeto for razoável e bem fixado, esse efeito será reduzido.

A erosão por fusão elétrica é uma descarga de curto-circuito entre as voltas de um elemento de aquecimento elétrico, que causa danos à superfície do elemento. Este fenômeno ocorre em meios intensivos e de alta temperatura. Neste momento, o óxido instável Fe2O3 contido no material refratário em contato com o elemento de aquecimento elétrico é reduzido: Fe2O3 mais 3CO==2Fe mais 3C02 ferro metálico é depositado na superfície de contato, causando um curto-circuito entre o elétrico elemento de aquecimento gira, causando fusão local na superfície do elemento. A resistência local do elemento de aquecimento aumenta, o que acelera o processo de falha.

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