Aug 12, 2024 Deixa un missatge

Quines són les raons de la corrosió dels maons de sílice als forns de vidre?

Maons de sílicetenen poca resistència a la corrosió als òxids alcalins i s'utilitzen sovint a l'estructura superior dels forns de tanc. Normalment, l'agent corrosiu dels forns de tanc és principalment R2O. Després que una gran quantitat de R2O corroeixi els maons refractaris de sílice, el punt de fusió de la capa superficial d'aquest maó caurà bruscament i apareixeran gotes d'estalactita. Tanmateix, la corrosió de les estalactites generalment no es produeix durant el funcionament normal. També existeix la difusió de components alcalins al centre del cos del maó després de contactar amb la superfície del maó. Tanmateix, la seva profunditat de difusió és molt més baixa que la dels materials refractaris d'argila. Al començament d'aquesta alteració, R2O dissol els maons de silici de la superfície i penetra al cos del maó a través dels porus, formant només una capa de transició metamòrfica de punt de fusió molt prima molt prima a la superfície, que redueix els maons refractaris de sílice de més. corrosió. En aquest moment, el component alcalí de la capa exterior del cos de maó és més alt i la concentració del component alcalí cau de sobte de la capa interna.

 

glass furnace

Això es deu al fet que la superfície dels maons de sílice es dissol, generant una nova fase de vidre que conté més SiO2. La viscositat d'aquesta fase de vidre és relativament alta, la qual cosa no només bloqueja els porus, sinó que també dificulta la difusió i la migració dels ions de metalls alcalins a la capa interna del maó, evitant que el maó sigui més erosionat. Només quan la flama es ruixa a la part superior de l'arc, provocant un sobreescalfament local, i es treu la fase de vidre a la superfície del maó, el maó s'erosiona encara més.

Després de ser erosionat, la superfície del maó de sílice d'arc gran és blanca i llisa, i la capa metamòrfica és molt evident. A més dels cristalls de SiQ2, no hi ha altres cristalls a la capa metamòrfica. Amb la difusió i la invasió de Na2O, té un bon efecte de mineralització sobre el creixement de la tridimita. Per tant, a la zona d'alteració dels materials refractaris silicis, la recristal·lització de tridimita ocupa una posició molt important. A més, la tridimita ha estat en contacte amb la fase de vidre durant molt de temps i també pot créixer en una columna tubular en la nova fase de vidre produïda durant la reacció de substitució. La superfície interior dels maons de sílice prop de la zona de temperatura més alta són cristalls de cristobalita. La temperatura a la qual la tridimita es transforma en tridimita és teòricament de 1470 graus, però la temperatura de transformació es pot reduir a 1260 graus quan coexisteix R2O. El quars comença a transformar-se en tridimita a 870 graus, i la temperatura en aquest lloc es pot deduir d'aquesta transformació. Tant si es tracta de recristal·lització com de transformació policristalina, debilitarà la fermesa de l'enllaç entre les partícules del cos del maó, i fins i tot es pot destruir a causa d'una expansió i contracció desiguals, donant lloc a un peeling solt.

Després que els maons de sílice a la zona d'alta temperatura de la piscina de fusió del forn de la piscina estiguin corroïts, es divideixen clarament en diverses capes: una capa molt prima de vidre d'alta viscositat a la superfície; darrere hi ha cristalls de cristobalita blancs i densos; darrere hi ha una capa de cristall de cristobalita de color verd clar, que és de color verd clar a causa de l'alt contingut de FeO; darrere hi ha una capa de transició grisa, en la qual el contingut de tridimita és superior al del maó original i el contingut de cristobalita és menor; el més interior és una capa no degradada de color groc clar.

El maó de sílice té poca resistència a la corrosió a la fase líquida R2O. La fase líquida R2O erosiona primer l'enllaç feble de l'aglutinant del maó, provocant la pèrdua de l'aglutinant i l'afluixament de l'àrid. Si el forn està construït o cuit incorrectament, i la maçoneria de sílice té petites juntes de maó, la fase de gas R2O del gas del forn entrarà a les juntes de maó. A causa de la baixa temperatura dins de les juntes de maó, el gas R2O es condensarà en líquid a uns 1400 graus. Aquest líquid R2O d'alta concentració erosionarà ràpidament els maons refractaris de sílice i formarà forats. En aquest moment, si hi ha ventilació i refrigeració, accelerarà la condensació del gas R2O, accelerant així l'erosió i causant greus danys als maons.

En general, la part més erosionada del maó de sílice és d'1/3 a 1/2 de la seva part superior, on el gas s'ha condensat i la temperatura és relativament alta, de manera que l'erosió és la més greu. Després de l'erosió del maó de sílice, tot i que el buit a la part superior és petit, sovint hi ha una gran cavitat lleugerament a sota.

Per tant, d'una banda, la maçoneria de maó de sílice requereix la reducció de juntes de maó, inclòs l'ús de maons d'arc gran; d'altra banda, quan la temperatura del forn no supera els 1600 graus, l'ús d'aïllament de la corona pot evitar que l'R2O es condense a les juntes del maó, reduint així l'erosió. Per tant, l'aïllament de maó d'arc gran no només pot estalviar combustible, sinó que també pot protegir la part superior de l'arc i allargar la vida útil.

Les pedres generades pel gran arc de maons de sílice poques vegades es veuen en circumstàncies normals. Com que el component principal dels maons de silici és SiO2, SiO2 es fon i es difon fàcilment a la piscina de fusió i s'homogeneïtza en el líquid de vidre. Aquest grumoll transparent que conté més SiO2 conté cristalls de quars o quars, que es pot observar a ull nu com a verd lleugerament groguenc. Això es deu al fet que els maons refractaris de sílice contenen més Fe2O3. Tanmateix, durant la fusió a alta temperatura, a causa de la fusió i el flux descendent d'aquests maons a la part superior del forn, els maons de fosa elèctrica de la part inferior són erosionats pel flux de silici i entren al líquid de vidre per produir pedres refractàries.

Els maons de sílice són molt duradors en funcionament normal. Al2O3 en maons refractaris de sílice és una substància nociva. Un lleuger augment del seu contingut reduirà significativament la seva refractarietat. En els darrers anys, la temperatura del forn ha anat augmentant, requerint l'ús de maons de sílice d'alta qualitat, que tenen un contingut de SiO2 de fins al 97%, un contingut d'Al2O3 inferior al 0,3% i altres impureses per sota del 0,5%. La temperatura de suavització de càrrega és de 30 a 40 graus superior a la dels maons de sílice normals, de manera que la temperatura del forn del dipòsit es pot augmentar de 20 a 30 graus.

Enviar la consulta

whatsapp

Telèfon

Correu electrònic

Investigació