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分析碳化硅澆注料抗渣侵蝕的原因

2022-04-04 19:03:14

? ? ? ?在不定形耐火材料領(lǐng)域碳化硅澆注料一直是備受關(guān)注的產(chǎn)品,無(wú)論從原料到,還是從生產(chǎn)到使用,它都是讓用戶又愛(ài)又恨的產(chǎn)品,我們對(duì)碳化硅澆注料的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和為什么能抗渣侵蝕做一分析,供客戶在使用時(shí)參考選用。
? ? ? 碳化硅澆注料具有強(qiáng)度高、耐磨性好和抗渣性強(qiáng)等特點(diǎn),使用溫度在1500~1700°C之間,一般用于旋風(fēng)爐等易磨損的部位,能滿足熱工設(shè)備的技術(shù)要求。
? ? ? 碳化硅澆注料是采用高純SiC原料作主材料,純鋁酸鈣水泥及微粉做結(jié)合劑研制而成的SiC質(zhì)澆注料,具有較高的高溫強(qiáng)度和耐磨性,可澆注、噴涂及涂抹施工。可用于垃圾焚燒爐、高爐爐身以及旋風(fēng)爐、沸騰爐和鍋爐等易磨損部位,也可用做高導(dǎo)熱耐火材料。


? ? ? 碳化硅澆注料大優(yōu)點(diǎn)就是在于它具有熱傳導(dǎo)高、熱膨脹低、與爐渣不發(fā)生反應(yīng),很早時(shí)候就被開(kāi)始用作為爐渣反應(yīng)和高溫剝落嚴(yán)重的窯爐部位中。碳化硅澆注料的缺點(diǎn)就是在某種氣氛下化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定。在氧化性氣體比如(氧氣、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳)、氧化鐵等中容易被腐蝕,在鐵水和真空中容易被氧化分解,在個(gè)缺點(diǎn)就是碳化硅澆注料由于碳化硅溶水性差,在像澆注料那樣的水系不定形耐火材料中,有時(shí)流動(dòng)性差造成碳化硅澆注料的致密性不好,三個(gè)缺點(diǎn)就是缺乏燒結(jié)、難以得到高強(qiáng)度、但是有時(shí)難以產(chǎn)生過(guò)燒結(jié)和收縮,在不定形耐火材料中卻是長(zhǎng)處。
? ? ? 在考慮到碳化硅澆注料的耐渣性和抗渣性時(shí),必須要綜合地考慮這幾方面:
1.對(duì)爐渣的浸潤(rùn)性(接觸角)2.渣的侵入3.與渣的反應(yīng)性4.反應(yīng)生成物的熔點(diǎn)、黏性等。要從這四個(gè)方面來(lái)考慮,盡管耐火材料中氧化鋁方面的耐火材料是容易與熔渣反應(yīng)的材料,但作為耐火材料的原料并不是耐渣性很差的材料,因?yàn)槭怯捎谂c渣反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)化合物不多的原因。作為碳化硅澆注料難以被渣潤(rùn)濕的原因是因?yàn)樘蓟枳陨聿牧系囊蛩豐iC具有α β兩種晶型及β—SiC的晶體結(jié)構(gòu)其中α-SiC存在著4H、15R和6H等約120種多型體,其中6H多型體是工業(yè)上應(yīng)用為廣泛的。在6H-SiC中Si與C交替成層狀堆積,Si層間或C層間的距離為2.5?,Si—C的原子間距約為1.9?。SiC的多種型體之間存在著一定的熱穩(wěn)定性關(guān)系,α β晶型也相互轉(zhuǎn)化,溫度在1600℃以下時(shí)SiC以β-SiC形式存在。當(dāng)溫度高于1600℃時(shí)β—SiC通過(guò)再結(jié)晶的方式緩慢轉(zhuǎn)變成α—SiC的多種變形體(4H、15R、6H等)。對(duì)于α—β轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)需要較高的壓力,而對(duì)β—α轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)僅需較低的壓力。碳化硅各類(lèi)型體間的轉(zhuǎn)化不產(chǎn)生體積效應(yīng)。SiC是共價(jià)鍵性很強(qiáng)的化合物。在高溫下仍保持高的鍵合強(qiáng)度,因此SiC硬度高,彈性模量大,具有好的耐磨損性能,不會(huì)被大多數(shù)酸堿溶液所侵蝕。對(duì)于渣的侵入和與渣反應(yīng)后生成的熔點(diǎn)低,當(dāng)與氧化物等相比是,耐渣性明顯要好。

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