Under användning av eldfasta material smälts och mjuknar de lätt av fysikaliska, kemiska, mekaniska och andra effekter vid hög temperatur (vanligtvis 1000~1800 °C), eller eroderas genom erosion, eller spricker och skadas, vilket avbryter driften. Förorenat material. Därför krävs det att det eldfasta materialet har egenskaper som kan anpassa sig till olika driftsförhållanden. Följande är fyra indikatorer som avgör högtemperaturprestanda hos eldfasta material:
(1) Eldfast material
Refraktöritet avser den temperatur vid vilken ett material når en specifik mjukningsgrad under inverkan av hög temperatur och karakteriserar materialets prestanda vid hög temperaturpåverkan. Refraktöritet är grunden för att bedöma om ett material kan användas som eldfast material. Internationella standardiseringsorganisationen (IOS) anger att oorganiska icke-metalliska material med en eldfasthet över 1500 ℃ är eldfasta material. Det skiljer sig från materialets smältpunkt och är det heltäckande uttrycket för blandningen av flerfasiga fasta ämnen bestående av olika mineraler.
Den mest grundläggande faktorn som avgör eldfastheten är materialets kemiska mineralsammansättning och distribution. Olika föroreningskomponenter, särskilt de med stark lösningsmedelseffekt, kommer att avsevärt minska materialets eldfasthet. Därför bör lämpliga åtgärder övervägas i produktionsprocessen för att säkerställa och förbättra råmaterialens renhet.
Refraktöritet är inte en absolut fysikalisk kvantitet specifik för ett ämne, utan en relativ teknisk indikator på när ett material når en specifik mjukningsgrad mätt under specifika testförhållanden. Testmaterialet formas till en stympad triangulär kon (kallad testkon) enligt den föreskrivna metoden, och en standardstympad triangulär kon (kallad standardkon) med en fast böjningstemperatur vid en specifik uppvärmningshastighet. Uppvärmning och refraktöritet bestäms genom att jämföra testkonens böjningsgrad med standardkonens böjningsgrad. Den nedre botten av den stympade triangulära konen är 8 mm lång på varje sida, den övre botten är 2 mm på varje sida och höjden är 30 mm. Under mätningen kan en vätskefas uppstå i pyramiden vid hög temperatur. När temperaturen ökar ökar mängden vätskefas, vätskefasens viskositet minskar och konen mjuknar. När mjukningen når en viss nivå böjs konen gradvis på grund av sin egen vikt. När testkonen och standardkonen böjs samtidigt tills deras spets är i kontakt med chassit, ska den bestämda böjningstemperaturen för standardkonen gälla som testkonens eldfasthet.
Även känd som mjukningspunkten för eldfast material under belastning eller deformationstemperaturen för eldfast material under belastning, indikerar den eldfast materialets motståndskraft mot den kombinerade verkan av hög temperatur och belastning under konstant belastning eller det temperaturområde inom vilket eldfast material uppvisar tydlig plastisk deformation. Den maximala driftstemperaturen för eldfast materialet kan härledas från mjukningstemperaturen under belastning. Mjukningstemperaturen under belastning representerar det eldfasta materialets strukturella hållfasthet under liknande användningsförhållanden och kan användas som grund för att bestämma det eldfasta materialets maximala driftstemperatur.
Den viktigaste faktorn som bestämmer mjukningstemperaturen under belastning är materialets kemiska mineralsammansättning, vilken också är direkt relaterad till materialets produktionsprocess. Materialets sintringstemperatur har stor inverkan på mjukningsdeformationstemperaturen under belastning. Om sintringstemperaturen ökas på lämpligt sätt kommer startdeformationstemperaturen att öka på grund av minskad porositet, tillväxt av kristaller och god bindning. Att förbättra råmaterialens renhet och minska innehållet av lågsmältande material eller lösningsmedel kommer att öka mjukningsdeformationstemperaturen under belastning. Till exempel är natriumoxid i lertegelstenar och aluminiumoxid i kiseldioxidtegelstenar alla skadliga oxider.
(3) Volymstabilitet vid hög temperatur hos eldfasta material
Under inverkan av hög temperatur under lång tid producerar det eldfasta materialet volymutvidgning, vilket kallas kvarvarande expansion. Storleken på den kvarvarande expansionen (deformationen) hos det eldfasta materialet återspeglar kvaliteten på volymstabiliteten vid hög temperatur. Ju mindre kvarvarande deformation, desto bättre volymstabilitet; tvärtom, ju sämre volymstabilitet, desto lättare är det att orsaka deformation eller skada på murverket.
Förändringen av återbränningslinjen används ofta för att bedöma materialets volymstabilitet vid hög temperatur, vilket är en viktig indikator för att utvärdera materialets kvalitet.
De flesta eldfasta material krymper under inverkan av hög temperatur. Under ombränning kommer de flesta eldfasta material att krympa, främst på grund av att den flytande fas som genereras av materialet vid hög temperatur fyller porerna, så att partiklarna ytterligare dras åt och dras åt. På senare tid har omkristallisation skett, vilket leder till ytterligare förtätning av materialet. Det finns också några material som expanderar under ombränning. Till exempel expanderar kiseldioxidtegel på grund av polykristallin omvandling under användning. Detta beror på att den oomvandlade kvartsen i kiseldioxidtegel fortsätter att omvandlas till tridymit eller kvadratisk kvarts vid hög temperatur. Kvarts, som expanderar i volym, är cirka 10 % oomvandlad i kiseldioxidtegel. För att minska materialets krympning och expansion vid ombränning är det effektivt att öka bränningstemperaturen på lämpligt sätt och förlänga hålltiden, men den bör inte vara för hög, annars kommer det att orsaka vitrifiering av materialstrukturen och minska termisk chockstabilitet. På grund av expansionen av kvartspartiklar i materialet under bränning och användning, vilket kompenserar för lerans krympning, är volymförändringen hos halvkiseldioxidtegelstenar liten, och vissa av dem är något expanderade.
(4) Termisk chockstabilitet
Eldfasta materials förmåga att motstå snabba temperaturförändringar utan att förstöras kallas termisk chockstabilitet. Denna egenskap är även känd som termisk chockbeständighet eller termisk chockbeständighet.
Den viktigaste faktorn som påverkar materialets termiska chockstabilitetsindex är materialets fysikaliska egenskaper, såsom värmeutvidgning, värmeledningsförmåga och så vidare. Generellt sett, ju högre materialets linjära expansionshastighet är, desto sämre är termisk chockstabiliteten; ju högre materialets värmeledningsförmåga är, desto bättre är termisk chockstabiliteten. Dessutom har mikrostrukturen, partikelsammansättningen och formen hos det eldfasta materialet alla en inverkan på termisk chockstabilitet.
Publiceringstid: 15 juli 2022