Nov 06, 2024 Pustite sporočilo

Kaj so vzroki za korozijsko poškodbo kremenčevih opek v steklarski peči?

Silikatne opekeimajo slabo odpornost proti koroziji na alkalne okside in se pogosto uporabljajo v zgornji strukturi cisternskih peči. Običajno je korozivno sredstvo v rezervoarskih pečeh predvsem R2O (oksidi alkalijskih kovin). Ko velika količina R2O razjeda kremenčeve ognjevarne opeke, bo tališče površinske plasti silicijevih opek močno padlo in pojavile se bodo kapniške kapljice. Vendar se kapniška korozija na splošno ne pojavi med normalnim delovanjem. Obstaja tudi difuzija alkalnih komponent na sredino telesa opeke po stiku s površino opeke. Vendar je njegova globina difuzije veliko manjša kot pri glinenih ognjevzdržnih materialih. Na začetku te spremembe R2O raztopi opeke s površine in prodre v telo opeke skozi pore, pri čemer na površini tvori zelo tanek metamorfni prehodni sloj z nizkim tališčem, ki ognjevzdržne silicijeve opeke ščiti pred nadaljnjo korozijo . V tem času je alkalna komponenta zunanje plasti telesa opeke višja, koncentracija alkalne komponente pa nenadoma pade iz notranje plasti. To je zato, ker se površina opeke raztopi, kar ustvari novo stekleno fazo, ki vsebuje več SiO2. Viskoznost te steklene faze je relativno visoka, kar ne le blokira pore, ampak tudi ovira difuzijo in migracijo ionov alkalijskih kovin v notranjo plast opeke, kar preprečuje nadaljnjo erozijo opeke. Šele ko plamen razprši do vrha loka, kar povzroči lokalno pregrevanje, in ko se steklena faza na površini opeke odvzame, pride do nadaljnje erozije opeke.

 

silica refractory bricks

Po erodiranju je površina velike ločne silikatne opeke bela in gladka, metamorfna plast pa je zelo očitna. Poleg kristalov SiO2 v metamorfni plasti ni drugih kristalov. Z difuzijo in invazijo Na2O ima dober mineralizacijski učinek na rast tridimita. Zato ima rekristalizacija tridimita zelo pomembno mesto v alteracijskem območju silikatnih ognjevzdržnih materialov. Poleg tega je bil tridimit dolgo časa v stiku s stekleno fazo in lahko zraste tudi v cevasto kolono v novi stekleni fazi, ki nastane med reakcijo zamenjave. Notranja površina silicijeve ognjevarne opeke v bližini območja z najvišjo temperaturo je kristal kristobalita. Temperatura transformacije tridimita v tridimit je teoretično 1470 stopinj, vendar se lahko temperatura transformacije zmanjša na 1260 stopinj, ko R2O obstaja sočasno. Kremen se začne spreminjati v tridimit pri 870 stopinjah in temperaturo na tem mestu je mogoče sklepati iz te transformacije. Ne glede na to, ali gre za rekristalizacijo ali polikristalno transformacijo, bo oslabila trdnost vezi med delci v telesu opeke in se lahko celo uniči zaradi neenakomernega širjenja in krčenja, kar povzroči ohlapno luščenje.

Ko so kremenčeve opeke v visokotemperaturnem območju bazena za taljenje bazenske peči korodirane, so jasno razdeljene na več plasti: zelo tanka plast visoko viskoznega stekla na površini; za njim so beli in gosti kristali kristobalita; za njim je svetlo zelena kristalna plast kristobalita, ki je zaradi visoke vsebnosti FeO svetlo zelene barve; za njo je siva filtrirna plast, v kateri je vsebnost tridimita višja kot pri prvotni opeki, vsebnost kristobalita pa manjša; najbolj notranja je svetlo rumena netransformirana plast poklona.

Silikatna opeka ima slabo korozijsko odpornost na tekočo fazo R2O. Tekoča faza R2O najprej razjeda šibki člen veziva v opeki, kar povzroči izgubo veziva in rahljanje agregata. Če je peč nepravilno zgrajena ali pečena, ima zidak iz silicijeve ognjevarne opeke majhne fuge in plinska faza R2O v kurilnem plinu bo vstopila v fuge opeke. Zaradi nizke temperature znotraj opečnih spojev bo plin R2O kondenziral v tekočino pri približno 1400 stopinjah. Ta visokokoncentrirana tekočina R2O (oksid alkalijske kovine) bo hitro razjedla kremenčeve ognjevarne opeke in naredila luknje. V tem času, če obstaja prezračevanje in hlajenje, bo to pospešilo kondenzacijo plina R2O, s čimer se bo pospešila erozija in povzročila resne poškodbe kremenčevih ognjevzdržnih opek.

Običajno je najbolj erodiran del kremenčeve ognjevarne opeke 1/3 do 1/2 njenega zgornjega dela, kjer je plin kondenziran in je temperatura razmeroma visoka, zato je erozija najresnejša. Ko je kremenčeva ognjevarna opeka erodirana, čeprav je vrzel na vrhu majhna, je pogosto nekoliko pod njo velik prostor.

Zato po eni strani zidanje iz silikatne opeke zahteva zmanjšanje opečnih spojev, vključno z uporabo velikih ločnih opek; po drugi strani, ko temperatura peči ne preseže 1600 stopinj, lahko uporaba izolacije na vrhu loka prepreči kondenzacijo R2O v spojih opeke in s tem zmanjša erozijo. Zato lahko izolacija iz opeke velikega loka ne le prihrani gorivo, ampak tudi zaščiti vrh loka in podaljša njegovo življenjsko dobo.

Pošlji povpraševanje

whatsapp

Telefon

E-pošta

Povpraševanje