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锌挥发窑用耐火材料的损毁机理

发布日期： 2019-08-27 10:21:41 阅读量（361）作者：刘梓明

多种的因素导致了锌挥发窑内衬用耐火材料的损毁，在对现用的锌挥发窑耐火材料的分析以及热震稳定性，侵蚀程度等高温性能的比较之后，再考虑挥发窑的工作原理，得出破坏耐火材料的主要因素为三点。

(1)锌挥发窑氧化还原气氛频繁的变化对耐火材料结构的破坏

从挥发窑工作过程得出，在没被物料覆盖的耐火材料处在较强的氧化环境中，但被物料覆盖的耐火材料在较强的还原环境下，耐火材料始终处在氧化-还原相互切换的环境下，同时，窑体转动的越快，气体环境变化的速度也就较快。同时在这种温度下，内衬的某些元素也会产生变价反应。

在氧化气氛中：

在还原气氛中：

上面变化表明，窑内耐火材料中的Cr2O3、SiO2、Fe2O3都在还原性环境中发生了化合价变化，也发生了体积的膨胀变化，且Cr2O3在氧化较强时，会有少量变成气体，导致耐火材料不致密。综上所述，上述的反应都导致了耐火材料的结构的破坏，使砖产生结构破坏。

(2) 热应力对耐火材料结构的损坏

锌挥发窑是连续生产，也受到人员工作状态不稳定的影响，比如说混合物不均一稳定。尤其在下一批混合物进入挥发窑中的时候。窑中耐火制品依旧处于始终改变的温度下，处于1200℃～1500℃之间变化，当物料进入窑内时，耐火材料表面有暴露的状态变化到被物料覆盖，表面温度降低，从而产生收缩。此时的收缩被旁边的材料所牵制，产生拉应力;当耐火材料物料覆盖再次转入到暴露在炉气中，耐火制品表面又受热膨胀，又被窑内低温的部分牵制，形成压应力。这种反复改变的拉力和压力，使挥发窑每转一次就会发生，反复变化的应力作用也是耐火制品结构破坏的一个根本因素。HarryM.Mikami等对耐火材料在Zn挥发窑中的侵蚀研究表明，这种热应力变化产生的热剥落和结构剥落是材料损毁的主要原因。

(3) 高温状态下的机械磨损

经过对锌挥发窑生产的特点多年的剖析，加上固相的反应特点，推断出窑内发生的反应属于固-气相情况，从耐火材料侵蚀的表面和对残砖的抗渣性实验也验证了推论，同时发现砖的断面没有熔渣和窑内其它物质侵蚀的现象，这也是为什么窑内耐火制品不挂窑皮。炉渣基本不侵损耐火材料，耐火制品表面的损坏是由于氧化还原环境一直变化导致的。锌挥发窑耐火制品损毁的其它的因素就是温度过高的条件下制品的强度较小，抗磨损性较差，被窑内的焦粉和金属化合物颗粒的反复冲刷，引发耐火制品的剥落，慢慢磨损，使锌挥发窑用耐火制品工作寿命的缩短。

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