热风炉中段AZC复合高铝耐火球的损毁分析-找耐火材料网

热风炉中段AZC复合高铝耐火球的损毁分析

发布日期： 2018-08-27 09:05:57 阅读量（456）作者：

热风炉球床中段是AZC复合高铝耐火球,此处无明显粉尘沉积,但球与球直接黏合在一起，类似葡萄串,5-3号热风炉最大的“葡萄串”直径超过2m。仔细观测“葡萄串”形貌,两球之间的黏结面明显变形,并紧密黏结在一起。使用前AZC复合高铝球的荷重软化温度为1595℃(YB/T4232-2010《球式热风炉用耐火球》)，黏结后残球荷重软化温度为1570℃。AZC复合高铝球使用前后荷重软化温度上差别不大,说明其物理性能变化不大。1570℃远高于球床度最高值,这说明中段的高铝耐火球在正常情况不会软化变形。同时,球床中段粉尘较少、温度较低,也不具备发生尖晶石化的反应条件实际上中段AZC复合高铝耐火球未发生疏松粉化，证明了这一点。

考虑到球床中段存在低熔物、高载荷、高温环境,设计试验模拟高铝耐火球在该区域的工况。试验样品为5号高炉拆下的用后AZC复合高球(以下简称复合高铝耐火球),将其上下受压球顶点磨制出两个互相平行、直径为20mm的面,将2个复合高铝耐火球按磨制的平面叠放在一起置于荷重软化温度测试炉中,按给定载荷温度条件设置试验组和对照组进行加压、升温操作,观察两个球接触面是否黏结。试验结果(见表2)显示:在高温下载荷对球体黏结有决定性的作用,在200N的载荷下,1300℃为球体黏结的临界温度,高于该温度的球体在试验中均处于黏结状态,而未加载载荷的球体在1450℃高温下仍未黏结。实际上球床中段高铝耐火球所承受的压力远大于200N,这会大大降低球时，由于球体长期受到高温高载荷作用而软化变形，点接触逐渐变形转化为面接触，两个球面之间距离无限接近，此时固体分子的扩散和分子间引力促使球体紧密地黏合在一起。为证明以上推断，采用不含低熔物同材质新高铝球在1350℃×3h条件下，加载200N载荷进行试验，试验结果同样是两球体紧密黏合在一起。

表1 AZC复合高铝耐火球模拟试验及结果

AZC复合高铝耐火球模拟试验及结果

因此认为：中段AZC复合高铝耐火球黏结成“葡萄串”的主要原因是：在一定温度下承受高载荷。而黏结的机制是在长时间高温高压环境下球体接触面分子的扩散作用和分子间引力会急剧增强，使各球紧密地结合在一起，这种黏结形式可称为高温荷重变形黏结。高温荷重变形黏结程度会随球床透气性下降而呈现指数型恶化，球床透气性下降，热传递作用下降，球床局部温度升高，球体软化变形加重，球床黏结面积扩大，从而加剧球床透气性下降过程，形成一个恶性循环。