耐火浇注料在进行使用之前的烘烤是生产过程中重要的一环,是不能避免的,但是在进行烘烤的过程中,如果浇注料烘烤制度制定不合理的情况下,是会影响到烘烤效果的好坏,进而直接影响其使用性能,所以烘烤是很重要的,但是在烘烤过程中也会因为一些意外造成爆裂的情况出现,那么造成耐火浇注料烘烤爆裂的原因有哪些呢?应该怎样进行解决呢?今天元领小编就来跟大家聊一聊这个问题,下面就一起来看看吧!
一、造成耐火浇注料烘烤爆裂的原因
1、蒸气压力致爆裂
蒸气压力致爆裂的机理主要是耐火制品中自由水、结合水等在烘烤过程中蒸发,在坯体内部产生带压气体,如制品透气性差,或加热速率过快,产生的蒸气无法及时排除而聚集形成的压力超过制品的上限强度时,将导致耐火制品机械性破坏,甚至粉碎性炸裂。
(1)耐火浇注料内部蒸压力升高机制:烘烤过程中的耐火浇注料内部存在饱和水蒸汽阻隔墙效应,受饱和层的阻隔,水蒸气不能快速向内迁移,只得进人加热层,被进一步加热升温,体积急剧增加至上千倍,从而在浇注料内部形成很高的蒸压力。
(2)蒸气压力爆裂机理的影响因素:主要有形成的水蒸气压力大小、水(气)排除的方式、坯体强度、内部结构及透气度。
2、热应力致爆裂
浇注料烘烤过程中内部热应力的作用机理可理解为制品在烘烤时内部颗粒周围产生两向或三向热应力,由于浇注料本身为一复杂非均质系统,热应力随着温度梯度的升高而升高,进而在颗粒或其周围薄弱处形成微小但能量较高的裂缝,当达到某一值时,或与孔蒸汽压力等其它因素结合在一起,形成比制品自身抗拉强度更高的拉应力,从而导致破坏的发生。
二、耐火浇注料烘烤爆裂的解决措施
1、目前,改善耐火浇注料抗爆裂性的措施主要有2种,合理的干燥升温制度以及防爆添加剂的运用。受限于各窑炉生产条件不一,较难制定统一合理的干燥升温制度,因此,常采用加入防爆裂物质的方式来改善耐火浇注料的抗爆裂性。新型高强抗侵蚀浇注料具有优良的抗侵蚀性和较好的抗热震性,使得其广泛用于大型窑炉关键部位内衬。在生产过程中通过结构、颗粒级配、材质、添加剂等方面对提高其抗爆裂性能进行了调整,但同时也带来了一些问题,如凝结速度过快、硬化延迟和流动性瞬间丧失等,致使耐火浇注料爆裂时有发生。
2、针对高强抗侵蚀耐火浇注料在使用过程中时常发生爆裂,爆裂厚度为50~100mm,拟选用目前耐火浇注料较为常用的一种聚丙烯防爆纤维,改善或解决此类问题再次发生。聚丙烯防爆纤维其为聚乙烯材质,纤维较细,长径比较大,因此比表面积较大,有助于软化熔融,当然亦和材料本身成分熔点低有有一定关系。
3、耐火浇注料的剥落爆裂机理指耐火浇注料是由其烘烤过程中产生的高蒸气压力及不均匀的热应力共同作用结果。耐火浇注料在烘烤过程中内部蒸汽大量的产生特别是浇注体内结晶水的挥发,容易在150~250℃之间通过气孔挥发至耐火浇注料的表面。如果此时温控不当,浇注料内蒸汽压过大就会造成浇筑体炸裂,所以采用聚乙烯防爆纤维利用其低熔点低熔融的物理特性,在耐火浇注料烘烤过程中内部蒸汽大量产生的温度区间(150℃~220℃)时形成聚乙烯防爆纤维的熔融产生离隙,形成间距造成拉拔效应,促使结晶水的内蒸汽挥发过程中对浇筑体的膨胀影响缩减到较小。
4、耐火浇注料添加防爆纤维后在使用过程中还需要考虑纤维熔融后对浇注料孔隙、强度、耐腐蚀与耐磨性能的影响,不同特征材质的防爆纤维软化熔融温度对耐火浇注料抗爆裂性能的影响有很多,防爆纤维的外观形貌、长度、直径、材质成分等亦共同影响耐火浇注料防爆裂性能,且耐火浇注料本身诸如体密、强度、气孔率、透气度等多重因素影响也都不是完全没有可能造成耐火浇注料的爆裂,所以造成耐火浇注料的爆裂因素较多,还需深入研究。
以上就是造成耐火浇注料烘烤爆裂的原因及解决措施的全部内容,通过以上内容可以看得出来造成爆裂的原因是有很多的,对于这些情况都是需要找出方法措施进行解决的,当然要想解决这种情况不外乎有两种解决方法,一是合理的干燥升温制度,二是生产时加入防爆纤维。今天元领小编的分享就是这些了,大家如果有什么疑问可以进行留言或者是电话咨询,元领欢迎您的咨询与留言!