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熱風(fēng)爐的內(nèi)襯耐火材料侵蝕機(jī)理與防護(hù)

熱風(fēng)爐內(nèi)襯耐火材料在高溫、氣流沖刷及化學(xué)腐蝕環(huán)境下,受物理、化學(xué)及力學(xué)因素共同作用,需通過(guò)多維度防護(hù)延長(zhǎng)壽命。

侵蝕機(jī)理主要包括:高溫熔融侵蝕由爐氣中堿金屬氧化物與耐火材料反應(yīng)生成低熔點(diǎn)化合物,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松;熱沖擊損傷因爐體頻繁啟停產(chǎn)生溫度梯度,引發(fā)材料內(nèi)部微裂紋擴(kuò)展;機(jī)械磨損源于高速氣流攜帶粉塵沖刷襯體表面,氣流轉(zhuǎn)向區(qū)尤為嚴(yán)重。部分工況還存在碳滲透現(xiàn)象,碳元素在材料孔隙沉積形成碳化物,破壞晶體結(jié)構(gòu)。

防護(hù)措施需針對(duì)性實(shí)施:材料選型上,高溫區(qū)采用抗熔融性強(qiáng)的剛玉質(zhì)材料,過(guò)渡區(qū)選用莫來(lái)石-堇青石復(fù)合體系提升抗熱震性;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)襯砌筑方式,錯(cuò)縫拼接減少縫隙,關(guān)鍵部位增設(shè)金屬錨固件增強(qiáng)穩(wěn)定性;表面防護(hù)可涂抹防滲涂層阻斷堿金屬滲透,或采用梯度功能材料緩沖熱應(yīng)力。

運(yùn)行維護(hù)方面:控制燃燒氣氛參數(shù)以減少還原性氣體侵蝕;定期監(jiān)測(cè)襯體溫度分布,及時(shí)調(diào)整運(yùn)行制度避免局部過(guò)熱;停爐檢修時(shí)用無(wú)損檢測(cè)評(píng)估內(nèi)襯損傷,對(duì)微裂紋進(jìn)行灌漿修復(fù)。通過(guò)材料、結(jié)構(gòu)與運(yùn)維協(xié)同優(yōu)化,可有效緩解侵蝕速率,保障熱風(fēng)爐穩(wěn)定運(yùn)行。