Структурное растрескивание
Cтраница 1
Структурное растрескивание [ возникает при проникновении в огнеупоры расплавленных металлами шлака, а также пыли, контактирующих с рабочим слоем футеровки в условиях высоких температур. [1]
Структурное растрескивание неизбежно связано с температурным градиентом, существующим в большинстве случаев в огнеупоре. Расплавы, содержащиеся в огнеупорах, перемещаются вследствие разности температур. Таким способом большое количество жидкости, возникающее в рабочем слое футеровки, движется по капиллярным каналам изделий. Жидкая фаза, включающая компоненты, поступившие из расплавленного металла и шлака, проникает по порам изделия и арматурного слоя, оплавляют изделия и насыщают их. Сквозь рабочий слой проникают все новые порции расплава, вступающие в реакцию с изделиями, и насыщают их. Необходимо обращать внимание на скорость перемещения ионов, зависящую от их вида. Можно считать, что оксиды Al, Ti, Ca, Fe проникают независимо. [2]
Структурное растрескивание встречается редко у динасовых и полукислых изделий. Это объясняется тем, что образующийся при эксплуатации на поверхности изделий расплав обладает высокой вязкостью, вследствие чего проникновение его в изделие затрудняется. [3]
Скорости возникновения структурного растрескивания шамотных и высокоглиноземистых изделий значительно отличаются в зависимости от использованного при их изготовлении сырья и способа кладки. Обычно наиболее легко структурное растрескивание возникает в футеровках, в которых применяют шамотные изделия с высокой дополнительной усадкой или с высоким коэффициентом газопроницаемости, или с большим содержанием окислов железа и титана. [4]
У магнезитовых изделий структурное растрескивание возникает в результате их насыщения кремнеземом и известью, однако при поглощении кремнезема образуется форстерит, вследствие чего происходит расширение метаморфизованного слоя и отслаивание тонкой пленкой. Шамотные и высокоглиноземистые изделия, применяемые для футеровки стекловаренных и нагревательных печей, поглощают щелочи, в результате чего происходит увеличение объема при образовании нефелина и разрыв огнеупора. [5]
Для значительного снижения структурного растрескивания производят охлаждение наружного слоя футеровки, чем достигают уменьшения толщины метаморфизованного слоя. [6]
Разбухание огнеупора также является разновидностью структурного растрескивания. [7]
Растрескивание происходит также в результате разности термического расширения слоев футеровки, претерпевших изменения, и слоев еще неизменившихся. Структурное растрескивание является в большинстве случаев главной причиной разрушения футеровки при применении в высокотемпературных печах основных огнеупорных изделий. Специфическая особенность структурного расширения заключается в постепенном обрушении футеровки при толщине метаморфизованного слоя, достигшей 20 - 50 мм. Это всегда необходимо учитывать и предпринимать соответствующие меры. Подобные растрескивание и обрушение футеровки называют также трещиноватостью, шелушением и скалыванием. [8]
Скорости возникновения структурного растрескивания шамотных и высокоглиноземистых изделий значительно отличаются в зависимости от использованного при их изготовлении сырья и способа кладки. Обычно наиболее легко структурное растрескивание возникает в футеровках, в которых применяют шамотные изделия с высокой дополнительной усадкой или с высоким коэффициентом газопроницаемости, или с большим содержанием окислов железа и титана. [9]
Огнеупорные изделия, содержащие хромиты, при эксплуатации в условиях высоких температур значительно увеличиваются в объеме в результате насыщения их оксидами железа и отслаиваются. Это явление называют разрушением в результате разбухания, которое прямо пропорционально содержанию хромитов. В таких огнеупорах помимо разбухания обычно наблюдается значительное структурное растрескивание в результате их насыщения силикатами и известью. [10]
При нагреве на поверхности рабочей камеры образуется расплав. В том случае, когда проникновение шлака происходит через поверхность изделия, количество расплава в огнеупоре увеличивается и под влиянием сил поверхностного натяжения возникает его усадка. Температура на нагреваемой поверхности рабочей камеры всегда выше, чем внутри, поэтому увеличивается термическое расширение рабочего слоя, и изделия футеровки начинают воспринимать поперечные усилия. В результате влияния всех перечисленных факторов возникает структурное растрескивание; трещины образуются на границе метаморфизованного слоя и затем развиваются в глубь огнеупора. [11]
 |
Технические характеристики вращающихся печей для обжига магнезита. [12] |
Вращение печи осуществляется от электропривода. Топливо подают с помощью горелок, устанавливаемых в откатную головку. Обжигаемый материал ( глина, магнезит, дунит и т.п.) поступает с противоположного ( холодного) конца печи и движется при вращении печи навстречу продуктам сжигания топлива. В зависимости от физико-химических процессов, протекающих при нагревании обжигаемого материала, печь разделяют на несколько технологических зон, каждая из которых футеруется определенным типом огнеупоров. Например, при обжиге магнезита во вращающейся печи различают зоны сушки, подогрева, каустизации, обжига и охлаждения. В каждой из этих зон используют соответствующие условиям службы огнеупорные материалы. Так как при вращении печи огнеупоры нагреваются, они испытывают сильное механическое и структурное растрескивание гораздо большие, чем в стационарной печи. [13]
Страницы: 1