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熔渣侵蚀耐火砖蚀损机理

添加时间:2021年3月15日  浏览次数:

为了进一步了解氧化球团矿,结圈粘附在耐火砖表面对耐材破坏的影响,进行了探索,发现 Fe203固溶入AL2O3形成刚玉固溶体是铁精矿向高铝质耐火砖渗透的主要动力 ,而二次莫来石化的产生主要与结圈物中的SiO2有关,碱金属的存在,导致低熔点物质的形成,并破坏耐火砖的结构。

回转窑法生产氧化球团矿因其工艺成熟、产量大、原料适应性强等优点,近年发展迅速,然而该工艺同时存在着结圈的问题,给质量的提高造成很大困扰。针对氧化球团回转窑结圈问 题,主要从原料和工艺两方面进行了研究认为原料带人的杂质氧化物所形成的低熔点化合物以及工艺制度不合理所导致的人窑球团粉末多是造成结圈现象的两个主要原因。

试验过程使用的侵蚀原料包括铁精矿、膨润土及粉煤灰,耐火砖为现场取回的预制砖,为了接近现场耐火内衬的工作环境试验采用静态法,常见的静态坩埚法。

球团用粘结剂膨润土中含有较高的碱金属氧化物Na2O和K2O,同时窑内煤粉燃烧产生的粉煤灰中碱金属含量同样较高,并且粉煤灰在窑内表面聚集程度不同,试验考察了不同碱金属含量的侵蚀料对耐火预制砖侵蚀的影响,经l350℃高温侵蚀72h后预制砖工作面颜色明显变黑,表面粗糙程度加剧,并随着碱金属含量的提高裂纹有所增加,特别是当 K2O含量增加后,预制砖表面的裂纹间隙变宽,却形成了细小的蜂窝状小孔洞,将进一步促进侵蚀料的渗透。碱金属对铁元素在耐火砖侵蚀层内渗透Na20与K20对耐火砖更侵蚀机制是不同的,Na20它能够溶解相对致密光滑的耐火砖表面,形成约更深的侵蚀层。侵蚀层的结构较未侵蚀前疏松,气孔多,使得Fe203颗粒很容易渗透到其内部而造成更严重的侵蚀。

不同SiO2含量对Fe元素在侵蚀层分布的影响SiO2在高温条件下会与未氧化完全的Fe3O4 反应生成铁橄榄石 ,形成渣相粘结,促进了铁元素在耐火砖表面的接触;SiO2易与高铝 质耐火材料中的AL2O3反应形成二次莫来石,伴随着体积膨胀,导致耐火材料结构疏松从而加快了铁元素的渗透,因此氧化球团生产过程中尽量采用低能含量的铁精矿,并尽可能降低膨润土的配比。

结论:(1)侵蚀料中的SiO2促进二次莫来的形成,导致体积膨胀,从而加剧耐材侵蚀及结构破坏;碱金属会促使低熔点物质的形成,并住高温形成导致体积膨胀的霞石类矿物.破坏耐 火材料结构;随着连续高温保持时间的延长侵蚀料对耐火砖的他蚀程度加深。

(2)建议采在采用回转窑工艺生产氧化球团过程中,应尽量采用低硅低碱金属的铁精矿,减少粘结剂膨润土的陪加量;采用间歇降温操作,一方面利于减缓结圈物对耐火砖的侵蚀,一方面有助于结圈物的脱落

关键词:熔渣   侵蚀   耐火砖   耐火预制砖   
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