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为什么耐火浇注料衬体会出现炸开的情况?

来源:未知 发布时间:2023-09-21 浏览次数: 1 次

耐火浇注料衬体炸开的原因有很多,下面将从多个方面进行分析:

一、施工原因

1.搅拌不均匀

在耐火浇注料的施工过程中,如果搅拌不均匀,就会出现局部的耐火材料颗粒过粗或者过细的情况。这样会导致衬体内部的热应力分布不均匀,从而引起衬体的炸裂。

2.浇筑速度过快

在工过程中,如果浇筑速度过快,就会导致浇注料在模板内的流动性变差,从而形成空洞和气泡。这些气泡在高温下会膨胀,导致衬体内部产生巨大的压力,最终导致衬体的炸裂。

3.模板结构不合理

在施工过程中,如果模板的结构设计不合理,就会导致浇注料在模板内流动不畅,从而形成局部的堆积。这些堆积的部分在高温下会产生较大的热应力,从而导致衬体的炸裂。

浇注料与模板之间的粘结不良

在施工过程中,如果浇注料与模板之间的粘结不良,就会导致浇注料在模板内松动。这些松动的部分在高温下会产生较大的热应力,从而导致衬体的炸裂。

二、材料原因

1耐火材料的质量问题

耐火材料的质量直接影响到衬体的质量和使用寿命。如果耐火材料的质量问题严重,就会导致衬体在使用过程中出现炸裂的现象。例如,耐火材料的颗粒级配不合理、杂质含量过高等。

2.耐火材料的热膨胀系数过大

耐火材料的热膨胀系数是指耐火材料在温度变化时体积变化的百分比。如果耐火材料的热膨胀系数过大,就会导致衬体在温度变化时产生过大的热应力,从而导致衬体的炸裂。

3.耐火材料的抗压强度不足

耐火材料的抗压强度是指耐火材料在受到外力作用时能够承受的最大压力。如果耐火材料的抗压强度不足,就会导致衬体在使用过程中受到外力作用而产生裂纹,最终导致衬体的炸裂。

三、使用原因

温度变化剧烈

在衬体的使用过程中,如果温度变化剧烈,就会导致衬体内部产生巨大的热应力。这种热应力在短时间内无法释放,从而导致衬体的炸裂。

受力不均匀

在衬体的使用过程中,如果受到的外力分布不均匀,就会导致衬体内部产生局部的热应力。这些局部的热应力随着时间的推移逐渐增大,最终导致衬体的炸裂。

腐蚀作用

在衬体的使用过程中,如果接触到腐蚀性介质,就会导致衬体表面产生腐蚀作用。这些腐蚀作用会使得衬体的强度降低,从而在使用过程中容易发生炸裂。

四、预防措施

严格控制施工质量

在施工过程中,要严格控制浇注料的搅拌、浇筑速度和模板的结构设计等方面的问题,确保浇注料的质量达到要求。同时,要加强对施工现场的管理,确保施工过程的安全和顺利进行。

选择合适的耐火材料

在选择耐火材料时,要充分考虑其性能指标,如颗粒级配、热膨胀系数、抗压强度等。要选择质量可靠、性能稳定的耐火材料,以确保衬体的使用寿命和安全性能。

加强使用和维护管理

在使用衬体时,要加强对其温度和受力情况的监测和管理。一旦发现异常情况,要及时采取措施进行处理,以防止衬体的炸裂。同时,要加强对衬体的维护管理,定期进行检查和维修,确保衬体的正常运行和使用。

一般情况下,我们很少遇到耐火浇注料衬体会炸开的情况,但是近期客户咨询时提到,之前他们现场施工时,浇注料衬体施工完,烘炉准备点火时,听着衬体“嘭嘭嘭”,最后一下炸开,这种现象是非常危险的,随着耐材行业的发展,耐火浇注料衬体很少会出现这种情况,这种情况一般是由不正确的施工方式导致的,那么究竟是什么原因呢?我们详细的分析一下:

一、造成耐火浇注料衬体使用中炸开的原因:
  1.蒸汽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,产生的蒸汽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。
  2.另外造成炸裂可能是因为浇注料内部的透气率和热导率有关,在干燥时产生了大的蒸汽压力超过了其本身的抗张强度,从而可能产生炸裂的现象。另外浇注料的透气率越小,热导率越大,加热时产生的水蒸气压力就越大。浇注料的抗张强度约为抗折强度的1/5,对内部蒸气压如不加以控制,很容易发生炸裂。
  3.还有能够通过浇注料内部的超细粉填充了内部的气孔或者因为脱水生成的胶体阻碍了浇注料的透气性能,也会增加炸裂现象的发生。
  4.除此之外耐火浇注料在使用前的烘烤也是其生产过程中重要的一环,浇注料烘烤制度制定合理与否决 定其坯体烘烤的好坏,进而直接影响其使用性能、厂家的生产过程及经济效益,而烘烤制度在烘烤过程中是会影响到耐火浇注料坯体的剥落甚至爆裂的。
  5.另外还会因为热应力致爆裂,因为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,从而导致爆裂的发生。
  二、耐火浇注料使用中炸裂的解决方法:
  1.目前,为解决低水泥浇注料的炸裂问题,一是采用合理的干燥加热制度,控制浇注料内部蒸汽压力值;二是在浇注料中添加防炸裂剂,以增大硬化体的透气率,降低浇注料内部蒸汽压力值。后一方法目前得到广泛应用。常用的添加剂有金属铝粉、有机纤维和乳酸铝等。
  2.另外随着耐火浇注料生产厂家不断的更新换代,采用微粉技术和一些新型技术的革新,新型抗侵蚀浇注料、高强耐火浇注料应运而生,新技术下的耐火浇注料具有很好的抗侵蚀性和抗热震性。而且这些新型的耐火浇注料广泛用于大型窑炉关键部位内衬。尤其在生产过程中把浇注料颗粒级配和微粉技术及添加剂等方面合理结合调配对抗爆裂性能进行了改善。
  3.目前耐火浇注料较为常用的改善防爆裂的材料是聚丙烯防爆纤维,可以解决爆裂问题的发生。聚丙烯防爆纤维较细,长径比较长,有助于软化熔融,能充分排出耐火浇注料中的游离水和结晶水。
  4.另外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料结晶水的排出,容易在150~250℃之间通过气孔挥发到耐火浇注料的表面。如果此时温度控制不当,浇注料内蒸汽压过大就会造成浇注料的炸裂,所以一定要控制好温度。
  5.另外在生产时加入聚乙烯防爆纤维使耐火浇注料的低熔融,在耐火浇注料烘烤过程中内部蒸汽大量产生的温度在150℃~220℃时形成防爆纤维的熔融产生离隙,促使结晶水挥发过程中对耐火浇浅料的膨胀影响缩减到较小。使结晶水顺利排出。这样就防止了耐火浇注料在烘烤时爆裂。
  6.另外提高透气率也是很重要的,一般提高透气率就是使用有机纤维,一般常用的有机纤维有天然纤维和化学纤维等等,这些化学纤维在较低的温度下就发生收缩和熔融,打通了孔洞,使浇注料透气率提高从而防止爆裂情况出现。


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