熱機(jī)械應(yīng)力陶瓷微裂紋解剖分析鑒定-礦相顯微鏡

  陶瓷杯的功能與蝕損機(jī)制
  陶瓷杯的簡化砌法是只在爐底炭磚上鋪一層莫來石磚再鋪一層
薪土磚，或鋪兩層全莫來石磚，爐缸內(nèi)砌筑剛玉質(zhì)大型預(yù)制塊(稱
全杯);或只在與爐缸交接處拐角砌一段a土磚(小杯)。出陶瓷杯有
如下優(yōu)點(diǎn):
  (1)減少熱損失，提高鐵水a(chǎn)度18 -25℃:
  (2)移開或消除碎裂帶;
  (3)減輕或消除“象腳侵蝕”現(xiàn)象。
  最終效果是提高爐缸壽命。
  他們根據(jù)設(shè)想和實(shí)踐觀察，指山爐缸陶瓷杯的蝕損機(jī)制是:
  (1)鐵水沖蝕和侵蝕，它取決于4個(gè)因素:鐵水流速;鐵的組成和
飽和碳含量;等溫線位置和操作因素。鐵水流速是由單位產(chǎn)量限定
的，鐵水碳飽和度小于100%時(shí)會溶解炭磚;當(dāng)飽和時(shí)便析出石墨結(jié)
晶，這些對陶瓷杯都沒有影響。至于1150℃等溫線是根據(jù)炭磚爐底
確定的;而對A1203-SiO:系和SiAION結(jié)合剛玉耐火材料而言，等溫
線應(yīng)為1350℃或高于1350℃。令其推向熱面，鐵水滲透和侵蝕程度
會因其凝固而降低。
  (2)保護(hù)層的穩(wěn)定性，它與產(chǎn)量、作業(yè)條件、等溫線位置和化
學(xué)侵蝕(爐料、Zn.Pb. CO)有關(guān)。如何促使保護(hù)層的穩(wěn)定性是個(gè)十
分復(fù)雜的問題，有許多高爐采用噴吹欽鐵礦粉或欽白粉令爐缸內(nèi)壁
形成高熔點(diǎn)堆積物，然而，它是貓附于襯磚表而:若是堆積在爐底
，促成“爐底上漲”反而影響冶煉操作。有的意見認(rèn)為陶瓷杯襯不
太強(qiáng)調(diào)形成保護(hù)層。
  (3)熱機(jī)械應(yīng)力(設(shè)計(jì)情況)是由爐殼、襯磚之間的膨脹或變形
決定的，遠(yuǎn)非理論計(jì)算所能表征;然而，確有一些依據(jù)耐火材料熱
學(xué)和力學(xué)性質(zhì)來評價(jià)熱應(yīng)力的作用的。膨脹和蠕變是矛盾的性質(zhì)，
評價(jià)其綜合效果確實(shí)十分復(fù)雜。通常，要求耐火材料要其有高溫結(jié)
構(gòu)強(qiáng)度;但蠕變可消除應(yīng)力誘導(dǎo)裂紋。SIAION結(jié)合剛玉磚對比微孔
炭磚常溫耐壓強(qiáng)度高5倍，抗折強(qiáng)度高2倍:蠕變率高10倍。還認(rèn)為
剛玉與SiAION膨脹率差會促使微裂紋生成，而有益于提高材料的韌
性。這些都是既有利又不利的條件，譬如，微裂紋也可貫通氣孔有
利于鋅蒸氣與A1203-SiO:系材料反應(yīng)，進(jìn)而寬大裂紋的寬度而為鐵
水滲透提供條件。這一點(diǎn)，在許多文獻(xiàn)中是不講的。
  (4)氧化(作業(yè)條件)，高爐冷卻水可以滲入爐殼內(nèi)，故爐缸區(qū)
域存在氧化介質(zhì)H2O, CO2, 02等，影響炭磚的蝕損:而對陶瓷杯影
響不大.
  (5)渣蝕(渣量和作業(yè)條件).
  (6)熱震(主要是鐵口上部，與操作有關(guān))，炭磚的抗熱震性好
，一般情況下熱震影響不大，爐缺區(qū)不存在明顯的溫度波動。
  (7)爐渣浸蝕，在爐缺區(qū)基本上無需多慮，正常情況下不會滲
入爐渣;但存在一定鋅、鉀蒸氣的化學(xué)侵蝕作用。
  陶瓷杯在爐缸內(nèi)的蝕損程度可借助于儀器測量溫度分布來預(yù)測
并進(jìn)行高爐解剖分析來鑒定，即使它蝕損殆盡也還可以維持冶煉作
業(yè)照常進(jìn)行，當(dāng)然需要特別維護(hù)。

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