Nov 06, 2024 Mesaj bırakın

Cam Fırınlarındaki Silika Tuğlaların Korozyon Hasarlarının Sebepleri Nelerdir?

Silika tuğlalaralkali oksitlere karşı zayıf korozyon direncine sahiptir ve genellikle tank fırınlarının üst yapısında kullanılır. Genellikle tank fırınlarındaki aşındırıcı madde esas olarak R2O'dur (alkali metal oksitler). Büyük miktarda R2O silika ateş tuğlalarını aşındırdıktan sonra, silikon tuğlaların yüzey katmanının erime noktası keskin bir şekilde düşecek ve sarkıt damlacıkları görünecektir. Ancak normal çalışma sırasında sarkıt korozyonu genellikle meydana gelmez. Tuğla yüzeyine temas ettikten sonra alkali bileşenlerin tuğla gövdesinin ortasına difüzyonu da mevcuttur. Ancak difüzyon derinliği kil refrakter malzemelere göre çok daha sığdır. Bu değişikliğin başlangıcında R2O, tuğlaları yüzeyden çözer ve gözenekler yoluyla tuğla gövdesine nüfuz eder, yalnızca yüzeyde çok ince, düşük erime noktalı metamorfik bir geçiş tabakası oluşturur, bu da silika refrakter tuğlaların daha fazla korozyona uğramasını azaltır. . Bu sırada tuğla gövdesinin dış katmanının alkali bileşeni daha yüksektir ve alkali bileşenin konsantrasyonu iç katmandan aniden düşer. Bunun nedeni, tuğla yüzeyinin çözünerek daha fazla SiO2 içeren yeni bir cam fazı oluşturmasıdır. Bu cam fazının viskozitesi nispeten yüksektir, bu sadece gözenekleri tıkamakla kalmaz, aynı zamanda alkali metal iyonlarının tuğlanın iç katmanına difüzyonunu ve göçünü de engelleyerek tuğlanın daha fazla aşınmasını önler. Ancak alev kemerin tepesine püskürtüldüğünde, yerel aşırı ısınmaya neden olur ve tuğla yüzeyindeki cam fazı alınır, tuğla daha da aşınır.

 

silica refractory bricks

Aşındıktan sonra büyük kemerli silika tuğlanın yüzeyi beyaz ve pürüzsüzdür ve metamorfik katman çok belirgindir. Metamorfik katmanda SiO2 kristallerinin yanı sıra başka kristaller bulunmamaktadır. Na2O'nun difüzyonu ve istilası ile tridimitin büyümesi üzerinde iyi bir mineralizasyon etkisi vardır. Bu nedenle silisli refrakter malzemelerin alterasyon bölgesinde tridimitin yeniden kristalleşmesi çok önemli bir yer tutar. Üstelik tridimit, cam fazı ile uzun süre temas halindedir ve değiştirme reaksiyonu sırasında üretilen yeni cam fazında da büyüyerek boru şeklinde bir sütuna dönüşebilir. Silikon ateş tuğlasının en yüksek sıcaklık bölgesine yakın iç yüzeyi kristobalit kristalidir. Tridimitin tridimite dönüşüm sıcaklığı teorik olarak 1470 derecedir ancak R2O bir arada bulunduğunda dönüşüm sıcaklığı 1260 dereceye kadar düşürülebilir. Kuvars 870 derecede tridimite dönüşmeye başlar ve bu dönüşümden bu bölgedeki sıcaklık anlaşılabilmektedir. İster yeniden kristalleşme ister polikristal dönüşüm olsun, tuğla gövdesindeki parçacıklar arasındaki bağın sağlamlığını zayıflatacak ve hatta eşit olmayan genleşme ve büzülme nedeniyle tahrip olup gevşek soyulmaya neden olabilir.

Havuz fırını eritme havuzunun yüksek sıcaklık alanındaki silika tuğlaları korozyona uğradıktan sonra, açıkça birkaç katmana ayrılırlar: yüzeyde çok ince bir yüksek viskoziteli cam tabakası; arkasında beyaz ve yoğun kristobalit kristalleri; arkasında yüksek FeO içeriği nedeniyle açık yeşil olan açık yeşil bir kristobalit kristal tabakası vardır; arkasında tridimit içeriğinin orijinal tuğladan daha yüksek olduğu ve kristobalit içeriğinin daha düşük olduğu gri bir filtre tabakası vardır; en içteki açık sarı, dönüştürülmemiş bir haraç katmanıdır.

Silika tuğlanın R2O sıvı fazına karşı zayıf korozyon direnci vardır. R2O sıvı fazı öncelikle tuğladaki bağlayıcının zayıf halkasını aşındırarak bağlayıcının kaybına ve agreganın gevşemesine neden olur. Fırın uygun şekilde inşa edilmemiş veya pişirilmemişse, silika ateş tuğlası duvarının küçük tuğla bağlantıları vardır ve fırın gazındaki R2O gaz fazı tuğla bağlantı yerlerine girecektir. Tuğla birleşim yerlerindeki sıcaklığın düşük olması nedeniyle R2O gazı 1400 derece civarında yoğunlaşarak sıvıya dönüşecektir. Bu yüksek konsantrasyonlu R2O (alkali metal oksit) sıvısı, silika ateş tuğlalarını hızla aşındıracak ve delikler oluşturacaktır. Bu sırada havalandırma ve soğutma varsa R2O gazının yoğunlaşmasını hızlandıracak, dolayısıyla erozyonu hızlandıracak ve silika refrakter tuğlalarda ciddi hasara neden olacaktır.

Genellikle silika ateş tuğlasının en ciddi şekilde aşınmış kısmı, gazın yoğunlaştığı ve sıcaklığın nispeten yüksek olduğu üst kısmının 1/3 ila 1/2'sidir, dolayısıyla erozyon en ciddi olanıdır. Silika ateş tuğlası aşındırıldıktan sonra üstteki boşluk küçük olmasına rağmen, genellikle biraz altında geniş bir boşluk kalır.

Bu nedenle, bir yandan silika tuğla duvarcılık, büyük kemerli tuğlaların kullanılması da dahil olmak üzere tuğla bağlantılarının azaltılmasını gerektirir; Öte yandan fırın sıcaklığı 1600 dereceyi geçmediğinde kemer üstü izolasyon kullanılması R2O'nun tuğla birleşim yerlerinde yoğuşmasını engelleyerek erozyonu azaltabilir. Bu nedenle, büyük kemer tuğlası yalıtımı yalnızca yakıt tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kemerin üst kısmını da korur ve servis ömrünü uzatır.

Soruşturma göndermek

whatsapp

Telefon

E-posta

Sorgulama