Under brug af ildfaste materialer smeltes og blødgøres de let af fysiske, kemiske, mekaniske og andre påvirkninger ved høj temperatur (generelt 1000~1800 °C), eller de eroderes af erosion, eller revner og beskadiges, hvilket afbryder driften. Forurenet materiale. Derfor er det et krav, at det ildfaste materiale skal have egenskaber, der kan tilpasse sig forskellige driftsforhold. Følgende er 4 indikatorer, der bestemmer ildfaste materialers ydeevne ved høje temperaturer:
(1) Ildfast materiale
Refraktaritet refererer til den temperatur, hvor et materiale når en specifik blødgøringsgrad under påvirkning af høj temperatur, og karakteriserer materialets ydeevne over for høj temperaturpåvirkning. Refraktaritet er grundlaget for at vurdere, om et materiale kan bruges som ildfast materiale. Den Internationale Standardiseringsorganisation fastsætter, at uorganiske ikke-metalliske materialer med en refraktaritet over 1500 ℃ er ildfaste materialer. Det er forskelligt fra materialets smeltepunkt og er det omfattende udtryk for blandingen af flerfasede faste stoffer sammensat af forskellige mineraler.
Den mest fundamentale faktor, der bestemmer materialets ildfasthed, er den kemiske mineralsammensætning og fordeling af materialet. Forskellige urenhedskomponenter, især dem med stærke opløsningsmiddeleffekter, vil reducere materialets ildfasthed betydeligt. Derfor bør passende foranstaltninger overvejes i produktionsprocessen for at sikre og forbedre råmaterialernes renhed.
Refraktaritet er ikke en absolut fysisk størrelse specifik for et stof, men en relativ teknisk indikator for, hvornår et materiale når en specifik blødgøringsgrad målt under specifikke testbetingelser. Testmaterialet formes til en afkortet trekantet kegle (benævnt en testkegle) i henhold til den foreskrevne metode, og en standard afkortet trekantet kegle (benævnt en standardkegle) med en fast bøjningstemperatur ved en specifik opvarmningshastighed. Opvarmning og refraktoritet bestemmes ved at sammenligne testkeglens bøjningsgrad med standardkeglens bøjningsgrad. Den nederste bund af den afkortede trekantede kegle er 8 mm lang på hver side, den øverste bund er 2 mm på hver side, og højden er 30 mm. Under målingen kan en flydende fase forekomme i pyramiden ved høj temperatur. Når temperaturen stiger, øges mængden af flydende fase, viskositeten af den flydende faze falder, og keglen blødgøres. Når blødgøringen når et vist niveau, bøjes keglen gradvist på grund af sin egen vægt. Når testkeglen og standardkeglen bøjes samtidig, indtil deres spids er i kontakt med chassiset, skal standardkeglens bestemte bøjningstemperatur være gældende som testkeglens refraktoritet.
Også kendt som blødgøringspunktet for ildfast materiale under belastning eller deformationstemperaturen for ildfast materiale under belastning, angiver det det ildfaste materiales modstandsdygtighed over for den kombinerede påvirkning af høj temperatur og belastning under konstant belastning eller det temperaturområde, hvor det ildfaste materiale udviser tydelig plastisk deformation. Den maksimale driftstemperatur for det ildfaste materiale kan udledes af blødgøringstemperaturen under belastning. Blødgøringstemperaturen under belastning repræsenterer det ildfaste materiales strukturelle styrke under lignende brugsforhold og kan bruges som grundlag for at bestemme det ildfaste materiales maksimale driftstemperatur.
Den vigtigste faktor, der bestemmer blødgøringstemperaturen under belastning, er materialets kemiske mineralsammensætning, som også er direkte relateret til materialets produktionsproces. Materialets sintringstemperatur har stor indflydelse på blødgøringsdeformationstemperaturen under belastning. Hvis sintringstemperaturen øges passende, vil startdeformationstemperaturen øges på grund af faldende porøsitet, vækst af krystaller og god binding. Forbedring af råmaterialernes renhed og reduktion af indholdet af lavt smeltende materialer eller opløsningsmidler vil øge blødgøringsdeformationstemperaturen under belastning. For eksempel er natriumoxid i lersten og aluminiumoxid i silicasten alle skadelige oxider.
(3) Højtemperaturvolumenstabilitet af ildfaste materialer
Under påvirkning af høj temperatur over længere tid producerer det ildfaste materiale volumenekspansion, hvilket kaldes restekspansion. Størrelsen af den resterende ekspansion (deformation) af det ildfaste materiale afspejler kvaliteten af volumenstabiliteten ved høj temperatur. Jo mindre restdeformationen er, desto bedre er volumenstabiliteten; tværtimod, jo dårligere volumenstabiliteten er, desto lettere er det at forårsage deformation eller beskadigelse af murværket.
Ændringen af genbrændingslinjen bruges ofte til at bedømme materialets volumenstabilitet ved høj temperatur, hvilket er en vigtig indikator for evaluering af materialets kvalitet.
De fleste ildfaste materialer krymper under påvirkning af høj temperatur. Under genbrænding vil de fleste ildfaste materialer krympe, primært fordi den flydende fase, der genereres af materialet ved høj temperatur, fylder porerne, så partiklerne strammes og trækkes yderligere. For nylig er der sket omkrystallisation, hvilket fører til yderligere fortætning af materialet. Der er også et par materialer, der udvider sig under genbrænding. For eksempel udvider silicasten sig på grund af polykrystallinsk transformation under brug. Dette skyldes, at den uomdannede kvarts i silicasten fortsat vil blive omdannet til tridymit eller firkantet ved høj temperatur. Kvarts, der udvider sig i volumen, er omkring 10% uomdannet i silicasten. For at reducere krympning og udvidelse af materialet under genbrænding er det effektivt at øge brændingstemperaturen passende og forlænge holdetiden, men den bør ikke være for høj, da det ellers vil forårsage vitrifikation af materialestrukturen og reducere termisk chokstabilitet. På grund af udvidelsen af kvartspartikler i materialet under brænding og brug, hvilket opvejer lerets krympning, er volumenændringen af semi-silica mursten lille, og nogle af dem er let udvidede.
(4) Termisk chokstabilitet
Ildfaste materialers evne til at modstå hurtige temperaturændringer uden at ødelægge dem kaldes termisk stødstabilitet. Denne egenskab er også kendt som termisk stødmodstand eller termisk stødmodstand.
Den vigtigste faktor, der påvirker materialets termiske stødstabilitetsindeks, er materialets fysiske egenskaber, såsom termisk udvidelse, termisk ledningsevne osv. Generelt set gælder det, at jo højere materialets lineære udvidelseshastighed er, desto dårligere er termisk stødstabiliteten; jo højere materialets termiske ledningsevne er, desto bedre er termisk stødstabiliteten. Derudover har mikrostrukturen, partikelsammensætningen og formen af det ildfaste materiale alle indflydelse på termisk stødstabiliteten.
Opslagstidspunkt: 15. juli 2022