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在用于高温设备衬里时,耐火材料在进入使用一段时间后,就会出现过多过少的磨损或损坏,发生磨损,要仔细分析问题,找出主要矛盾,针对不同破坏机理采取不同措施,可通过减小载荷或提高耐火材料的耐磨性,延长衬里使用寿命。
耐火材料的磨损分析。
砖混结构是炉窑的第一部分,其工作条件与普通砖混结构有所不同,后一种只能承受静或动载,而前者又要抵抗高温的影响及炉气的冲刷等.简略造成砌砖不均匀的热胀量和减厚等.这些破坏因素.砌筑炉衬里和修补时都必须仔细考虑.用寿数来跋涉砌砖的使用寿数。
熔损是指高温下耐火砖在使用过程中呈现多液相而造成的损坏。侵蚀是指流体(如气流、熔体流或粉体流动)对耐火砖工作表面的机械效应所形成的侵蚀或磨蚀,冲刷通常与溶蚀、熔损等相结合。研磨是指固体材料(粉料或块料)对耐火砖工作面的机械效应所造成的磨损。如高炉固体炉料下落时对炉身砖的磨损情况。热跌落是指在烘烤或使用过程中,由于温度的剧烈不稳定,使其内部存在较大的温差和膨胀差,从而导致耐火砖开裂或跌落。结构跌落是指耐火砖在使用过程中因腐蚀介质(如炉渣)进入其使用期间及相互作用而形成一层或数层与原质耐火砖结构和性质不同的蜕变层。
防止锅炉耐磨性浇注料磨损
为了防止锅炉在大修过程中产生的耐磨浇注料磨损,必须结合循环流化床锅炉的工程特点和操作实际,制定了规范检修中的细节,重视锅炉耐磨浇注料施工环节,制定了新的锅炉耐磨浇注料施工标准和要求,防止锅炉耐磨浇注料产生的磨损。
首先,在大修期间,尽可能控制锅炉频繁的点火和停火,做到高效烘炉和温控,防止锅炉耐磨浇注料因温度变化过大而发生剥落。
其次,在锅炉耐磨浇注料配比、试验及加注过程中,应严格遵循工艺、技术的细节和指标,尤其是控制耐磨浇注料的比例、搅拌、时间等关键因素,保证锅炉耐磨浇注料施工的质量和安全。
三是预留锅炉耐磨浇注料膨胀缝及温度伸缩缝,防止锅炉内应力、温度应力等引起的耐磨浇注料分层分层。
四是严格检验抓钉的牢度,对有松动、脱开的抓钉要及时焊补齐,提高锅炉耐磨浇注料强度。CFB锅炉高温区耐磨浇注料施工中,应采取二次浇注,防止底面产生的剥落,控制锅炉整体的稳定性,防止其产生和扩大。
温度高时,磨损是其主要失效形式。粘附磨损是指物料与耐火材料的接触面在法向载荷作用下相对滑移而造成的破坏。
①原料与耐火材料的接触;
②燃料与耐火材料在一定程度上粘结;
③原材料与耐火材料分离,撕开部分耐火材料。
粘结力与法向载荷成正比,与被磨料的屈服强度反比。因此,提高耐火材料的热强度,有助于提高耐高温磨耗能力。
在低温条件下,磨粒磨损是其主要失效形式。磨粒磨损可以划分为凿削型磨损、高应力碾压型磨损和低应力摩擦磨损。钻削磨损的特点是磨粒凿入材料,在相对滑动过程中,磨粒从材料表面切下一定数量的组织,在耐火材料表面犁沟。
高应力碾压式磨损的特点:磨粒承受的压力大于磨粒的强度,不断地磨粒磨细,耐火材料表面也会出现破碎、剥落的过程。本品特点:磨粒承受的应力不大于磨粒的强度,磨粒不会被碾碎、磨钝,由于出现低应力擦伤,耐火材料表面会出现较低的应力擦伤,使耐火材料表面产生缓慢损失。在低应力擦伤磨损条件下,耐火材料的粒子界面常开始破坏。一般来说,在疲劳作用下,颗粒界面裂纹会扩展,随后出现界面断裂和颗粒脱落。
力学性能的一般规律:磨粒硬度较高,数量较多,耐火材料硬度较低,磨粒、耐火相对速度较大,磨损较重。
由于磨损和腐蚀同时发生作用,腐蚀磨损。有腐蚀介质时,材料的损伤会大大加快。锈蚀磨损过程:首先,耐火材料表面受磨损介质的作用,会产生沟槽或微裂纹;腐蚀性介质沿微裂纹侵入被磨损材料表面,并发生腐蚀反应;随后,材料的磨损部位退化,由于性能减弱,这些部件缺乏抗磨损能力;磨损介质去除了耐火表面的变质物质。
主要原因是耐火材料损坏:
(1)化学作用:
1)材料组成对耐火材料的侵蚀。
2)组分对衬里的侵蚀作用。
3)在高温作用下,由耐火材料本身发生反应而引起的破坏,例如生成新矿物时相发生改变所引起的体积效应,以及真空中的挥发等。
(2)身体活动:
1)燃料对耐火材料的侵蚀。
2)反复作用在耐火材料上产生的热冲击,导致耐火材料开裂和剥落。
3)耐火材料本身的热胀冷缩引起的损坏。
4)耐火材料的高温熔蚀。
(3)人为原因:
1)原料的选择和搭配不当。
2)不适当地使用耐火材料。例如砌筑方式、烘烤方式不当等。
对部分耐火材料损坏原因,提出了改善耐火衬里寿命的主要措施。
(1)选用耐高温、抗腐蚀、抗热震的耐火材料做内衬。
(2)正确选择和搭配耐火材料,做到砌筑平衡。
(3)了解所选耐火材料的性能,合理制定钢包的使用条件,如烘烤制度的建立等。
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