Quais são os principais aspectos dos danos causados ​​por materiais refratários utilizados em fornos de vidro

1. Erosão
Pó, vidro líquido e gases de chama no forno podem corroer materiais refratários em altas temperaturas.
O efeito de erosão do pó no material refratário se manifesta principalmente na erosão do material refratário pelo vapor alcalino evaporado pelo pó em alta temperatura, como a erosão da superfície do tijolo de sílica, o "buraco do rato" dentro , e o efeito anti-nefelinização no tijolo xadrez. Além disso, as cinzas volantes do pó ultrafino no pó se acumulam no corpo da grade da câmara de armazenamento de calor, formando tumores e bloqueando os orifícios da grade. Em casos graves, os tijolos da grade podem entrar em colapso e ser danificados, forçando o reparo térmico. O efeito da erosão aumenta com o aumento da temperatura e a temperatura de fusão aumenta em 50? 60 graus encurtará a vida útil em cerca de um ano. Peças como a parede frontal, a porta de carregamento, o espaço frontal da seção de fusão, a parede da piscina, o pequeno forno e a grade superior do regenerador podem ser corroídos pelo pó.
O efeito corrosivo do vidro líquido em materiais refratários é muito menor do que o do pó, e a reação de fase entre o vidro líquido e a camada de interface dos materiais refratários é complexa. O líquido de vidro primeiro dissolve o SiO2 livre no refratário. A taxa de dissolução da mulita é relativamente pequena e se acumula na interface entre o vidro líquido e os materiais refratários. Embora a pequena mulita cristalina se dissolva, a grande mulita cristalina ainda aumenta durante o uso. Após a erosão do material refratário, SiO2 e Al2O3 são adicionados à substância fundida em contato com ele. A substância fundida se difundirá no resto do líquido de vidro. Durante o processo de difusão, a composição da substância fundida muda, o SiO2 e o licor alcalino aumentam, e ocorre uma mudança na interface - Devido ao efeito de agregação dos cristais de Al2O3, na superfície de contato entre o refratário e o vidro líquido, há primeiro uma camada de mulita, seguida por uma camada de mulita - A camada de Al2O3 é seguida por um material refratário não corrosivo. Após a dissolução do refratário, a viscosidade do líquido vítreo aumenta, promovendo a formação de uma camada protetora mais difícil de mover na superfície do refratário, diminuindo o efeito da erosão contínua.
O efeito corrosivo do líquido de vidro em materiais refratários depende de suas propriedades físicas, como viscosidade e tensão superficial. O líquido de vidro com baixa viscosidade e baixa tensão superficial é fácil de absorver o material refratário e absorvê-lo de seus poros superficiais, causando forte erosão de todo o material refratário. O vidro altamente alcalino tem uma viscosidade mais baixa e o vidro borosilicato tem uma tensão superficial baixa, pelo que a sua ação corrosiva é intensa. Aumentar a temperatura de fusão reduzirá a viscosidade e a tensão superficial do vidro fundido, acelerando assim o efeito da erosão. O vidro líquido contendo ácido bórico, ácido fosfórico, flúor, alumínio e compostos de bário tem um forte efeito corrosivo em materiais refratários. A forte convecção do vidro líquido e a superfície líquida instável eliminarão a camada protetora, acelerando a corrosão. Para os próprios materiais refratários, o grau de corrosão está principalmente relacionado à sua composição química, composição mineral e estado estrutural. Irregularidades e rachaduras na superfície de materiais refratários podem exacerbar a erosão. Os tijolos da parede da piscina ao nível do líquido e as juntas da alvenaria de tijolo da parede da piscina estão localizados em locais sujeitos à erosão pelo líquido do vidro. A erosão das juntas horizontais é mais severa do que das juntas verticais, pelo que é necessário que a superfície da alvenaria seja lisa, as juntas da alvenaria sejam pequenas e todo o bloco deve ser erguido.
Os produtos de combustão de gás de carvão e óleo pesado (contendo gases corrosivos como so2 e V2O5) e os voláteis de componentes individuais do lote também podem corroer materiais refratários em espaços de chama, pequenos fornos, câmaras de armazenamento de calor e outros locais. Sob altas temperaturas, diferentes materiais de construção do forno podem reagir uns com os outros, resultando em danos. Por exemplo, 1600? A 1650 graus, tijolos de argila e tijolos de sílica reagirão violentamente, tijolos de alta alumina e tijolos de sílica reagirão moderadamente, e tijolos de corindo de zircônia fundida e tijolos de sílica reagirão violentamente, resultando em derretimento severo. Os tijolos de corindo de zircônio fundido reagem moderadamente com tijolos de quartzo e pedras espumadas brancas, enquanto reagem em contato com tijolos de corindo. Portanto, os tijolos de corindo podem ser usados ​​como materiais de transição.
A treliça utilizada na câmara de armazenamento de calor também é danificada devido à ação da atmosfera redox. O mecanismo de dano é principalmente devido aos diferentes estados de valência e estados de coordenação dos íons de valência variável nos estados de oxidação e redução, resultando em mudanças de volume, resultando em resistência reduzida e rachaduras do produto.
2. Queime
Sob a ação de altas temperaturas por um longo tempo, os materiais refratários podem ser danificados por fusão (também conhecido como fluxo de queima) ou amolecimento e deformação. "Se uma parte do forno for superaquecida localmente ou o material refratário não for suficientemente refratário, o material refratário será queimado e derretido.". Às vezes, se a resistência ao fogo for qualificada, mas a temperatura de amolecimento da carga for baixa, o material refratário também amolecerá e deformará durante o uso prolongado, afetando a estabilidade e a vida útil de toda a alvenaria. A gravidade da perda por queimadura depende da temperatura e da natureza do refratário. Pequenos arcos de bica de fornalha, pequenas pernas de fornalha, linguetas, arcos de regenerador, arcos de fusão e paredes laterais são vulneráveis ​​a queimaduras.
3. Danos de rachadura
A fissuração ocorre principalmente durante a fase de cozedura. Durante o cozimento no forno, ocorre uma certa diferença de temperatura no interior dos tijolos refratários, resultando em tensão mecânica correspondente. Se a taxa de aquecimento for muito rápida e exceder a resistência máxima permitida do material refratário, aparecerão rachaduras, até mesmo quebrando em fragmentos. Materiais refratários densos, altamente sinterizados e eletricamente fundidos * são facilmente danificados. Além do estresse causado pela diferença de temperatura, a expansão ou contração causada pela mudança da forma cristalina dos materiais refratários também produz estresse. Quando a temperatura sobe muito rápido, a forma do cristal muda rapidamente e o volume muda demais, resultando em tensão excessiva e rachaduras no material refratário. Portanto, a temperatura deve ser aumentada de acordo com a curva de cozimento predeterminada durante o cozimento. Após o cozimento, os materiais refratários são expostos a altas temperaturas por um longo tempo, e a resistência mecânica dos materiais refratários nessa temperatura operacional é muito menor do que na temperatura ambiente. Se a carga mecânica aplicada ao material refratário for muito grande, o material refratário sofrerá deformação inelástica (semelhante ao fluxo de líquidos altamente viscosos), resultando em danos.
4. Usar
Quando o líquido de vidro flui ao longo do material refratário, ele tem o efeito de pingar água na pedra, triturando o material refratário em ranhuras, o que é desgaste mecânico. A principal área de desgaste está no nível do vidro. Além disso, também é evidente nos locais onde o fluido circulante flui, especialmente onde o fluxo do fluido é turbulento. Quando o nível do líquido flutua e o fluxo do líquido muda (como afetado por flutuações de temperatura), o desgaste aumenta.