發(fā)布時(shí)間：2020/6/8 17:13:50

不定形耐火材料膨脹現(xiàn)象

熱膨脹系是不定形耐火材料在使用前需的檢測(cè)項(xiàng)，熱膨脹系是指試樣長(zhǎng)度或體積隨著溫度升高而發(fā)生的增長(zhǎng)變化，用線膨脹率或平均線膨脹系數(shù)表示。線膨脹率系指試樣由室溫加熱至檢驗(yàn)溫度時(shí)的長(zhǎng)度相對(duì)變化百分率(%);試樣平均每升高1℃時(shí)的長(zhǎng)度相對(duì)變化率，稱為平均線膨脹系數(shù)。

熱膨脹的實(shí)質(zhì)是不定形耐火材料在加熱過(guò)程中所產(chǎn)生變形與溫度的關(guān)系。它與不定形耐火材料的化學(xué)組成、礦物組成及其微觀結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，且直接影響材料的抗熱震性等性能。因?yàn)椴牧系臒崤蛎洿�，�?nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力也大，溫度變化，易產(chǎn)生剝落。熱膨脹是確定不定形耐火材料襯體留設(shè)膨脹縫和擬訂熱工操作制度的依據(jù)，也是設(shè)計(jì)爐窯襯體構(gòu)造的重要參數(shù)。

爐襯砌體的膨脹結(jié)構(gòu)

構(gòu)成工業(yè)爐爐襯的耐火材料襯體，在高溫條件作用下，一般都會(huì)不同程度地產(chǎn)生膨脹。同時(shí)，襯體內(nèi)部由于溫度變化和溫度梯度的存在而產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致襯體發(fā)生龜裂和剝落等現(xiàn)象。為了減少和消除這種膨脹和溫度應(yīng)力，通常在襯體內(nèi)設(shè)置一定的膨脹余量構(gòu)成膨脹結(jié)構(gòu)，即習(xí)慣所稱的膨脹縫及其周圍結(jié)構(gòu)，來(lái)釋放襯體在熱膨脹受抑制時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。

(1)膨脹縫的留設(shè)思想：膨脹縫的留設(shè)方法有多種，但基本的思想是：根據(jù)實(shí)際襯體用耐火材料的熱膨脹性能，同時(shí)充分考慮到膨脹縫的留設(shè)不會(huì)導(dǎo)致村體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低。

在通常情況下，膨脹縫的留設(shè)尺寸是以襯體主要高溫側(cè)村料的實(shí)際熱膨脹率和工業(yè)爐的設(shè)計(jì)溫度為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算得出的。但即使是實(shí)測(cè)的耐火材料熱膨脹率，由于實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境存在著有無(wú)荷載等方面的差異，以及磚縫耐火泥漿的作用，因此，實(shí)際膨脹縫留設(shè)的尺寸通常是按襯體材料大膨脹量的60%左右取值的。

(2)膨脹縫的主要形式：在一般工業(yè)爐襯體結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)的膨脹縫有直線形、折線形、交錯(cuò)形和斜切形等。但無(wú)論何種形式，膨脹縫留設(shè)的基礎(chǔ)應(yīng)按照要求。另外，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)防止由于膨脹縫的存在，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)高溫氣體直沖爐體鋼結(jié)掏或保溫材料。

對(duì)于用振動(dòng)成型等方法大規(guī)模施工制作磷酸和磷酸鹽不定形耐火材料來(lái)說(shuō)，困料是既有效又經(jīng)濟(jì)的辦法，因此應(yīng)用廣泛。將困好的料稱量后，加促凝劑攪拌均勻，再加余下的膠結(jié)劑，繼續(xù)攪拌1~2min即可供成型使用。困料時(shí)間主要根據(jù)膠結(jié)劑與耐火骨料和粉料中夾雜的金屬之間的化學(xué)反應(yīng)速度和環(huán)境溫度等條件來(lái)確定。磷酸結(jié)合不定形耐火材料試樣在室內(nèi)、露天和澆注料標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中存放，隨著存放時(shí)間的增加，其常溫耐壓強(qiáng)度有所提高，但室內(nèi)存放比室外好些，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3個(gè)月后的強(qiáng)度有緩慢降低的趨勢(shì)。在室內(nèi)存放時(shí)，燒后耐壓強(qiáng)度比露天的高10Mpa以上。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)存放的燒后耐壓強(qiáng)度，也優(yōu)于露天的。露天存放的試樣，可能由于含是寒暑變化和干濕循環(huán)，致使不定形耐火材料的性能偏低。

①  困料，即將耐火骨料和粉料與膠結(jié)劑用量的3/5左右先混拌均勻，放進(jìn)料倉(cāng)或困料場(chǎng)地，用塑料布覆蓋，防止膠結(jié)劑蒸發(fā);同時(shí)不得與水接觸，氣溫應(yīng)大于15℃.靜置一段時(shí)間，使膠結(jié)劑與耐火骨料和粉料中的金屬充分反應(yīng)，放出氫氣。

② 采用瓷球磨機(jī)粉磨或用強(qiáng)酸(如鹽酸等)沖洗粉料以及采用磁選等方法，少帶入或排除金屬等雜質(zhì)。

③ 減少膠結(jié)劑用量、摻加抑制劑或提高成型壓力等。

應(yīng)當(dāng)指出，存放環(huán)境對(duì)磷酸和磷酸鹽不定形耐火材料常溫性能雖有某些影響，但對(duì)高溫性能影響不大，也不影響使用。所以，加促凝劑的磷酸和磷酸鹽不定形耐火材料硬化后，對(duì)存放地點(diǎn)的要求，并不十分嚴(yán)格。不加促凝劑的磷酸和磷酸鹽不定形耐火材料，需經(jīng)過(guò)熱處理后，才能存放。不經(jīng)熱處理沒(méi)有強(qiáng)度，熱處理溫度低，易產(chǎn)生潮解現(xiàn)象。

磷酸和磷酸鹽不定形耐火材料在存放過(guò)程中或低溫使用條件下，不定形耐火材料表面有白色結(jié)晶物析出。經(jīng)化學(xué)和X射線的分析，白毛為鋁鹽和鈣鹽的析晶。在高溫或長(zhǎng)期加熱情況下，鋁鹽和鈣鹽轉(zhuǎn)變成難溶的鹽類，白毛也消失了。這種現(xiàn)象在一般情況下對(duì)不定形耐火材料性能無(wú)影響。但析出過(guò)多，會(huì)使?jié)沧⒘蟽?nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低，甚至崩散。

關(guān)于消除不定形耐火材料膨脹現(xiàn)象的措施，就介紹到這里，希望對(duì)大家有所幫助。耐火材料出現(xiàn)開(kāi)裂、脫落、易磨損怎么辦？想要徹底解決問(wèn)題，需要從根源挖掘，分析出真正的原因，榮盛耐材從事耐材生產(chǎn)、研發(fā)服務(wù)多年，能解決高溫窯爐內(nèi)襯的各種疑難問(wèn)題，歡迎廣大新老朋友咨詢及技術(shù)交流。