Cơ chế xói mòn
Hành động hóa học trêngạch zirconium corundum nung chảyphức tạp và nghiêm trọng hơn, có thể chia thành 4 khía cạnh:
1. Sự kết tủa của pha thủy tinh
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>1500 độ). Một mặt, pha thủy tinh trong gạch sẽ dần tan chảy và kết tủa (nhiệt độ kết tủa thấp nhất là khoảng 1150 độ); mặt khác, chất lỏng thủy tinh kiềm có chứa Na2O sẽ xâm nhập vào gạch theo các lỗ rỗng và vết nứt của thân gạch, khuếch tán và thâm nhập lẫn nhau với pha thủy tinh kết tủa, do đó làm giảm độ nhớt của chất lỏng thủy tinh kết tủa và tăng tính lưu động của nó, do đó làm tăng cường hành vi ăn mòn và kéo dài nó theo chiều sâu.
2. Tổn thương bộ xương
Khi quá trình xói mòn của chất lỏng thủy tinh tăng cường theo chiều sâu, các khoáng chất khung xương cấu thành nên thân gạch dần dần bị thấm và bao quanh bởi chất lỏng thủy tinh chứa Na2O, và khung xương bắt đầu bị xói mòn. Đầu tiên, mullite hòa tan phân hủy thành -Al2O3 và SiO2, đến lượt nó thúc đẩy quá trình chuyển đổi -Al2O3 thành -Al2O3. Khi nhiệt độ tăng lên, -Al2O3 hòa tan hoàn toàn trong chất lỏng thủy tinh, và các mạng tinh thể baddeleyite và corundum cũng bị phá hủy, sau đó bị vỡ, phân rã và tan chảy một phần. -Al2O3 hòa tan dần trong thủy tinh ở nhiệt độ cao và rất ít được giữ lại. Khi thủy tinh tiếp tục khuếch tán và thâm nhập, các tinh thể nhỏ baddeleyite trở nên tự do, một phần trong số đó bị lấy đi cùng với chất lỏng thủy tinh và có thể trở thành đá thủy tinh, và một phần trong số đó được giữ lại. Mặc dù baddeleyite có thể hòa tan trong thủy tinh, nhưng độ hòa tan của nó rất nhỏ. Khi nhiệt độ thay đổi, ZrO2 nhanh chóng kết tinh từ chất lỏng thủy tinh để tạo thành các tinh thể baddeleyite dạng chuỗi hạt hoặc dạng bộ xương.
3. Sự kết tinh của các khoáng chất mới
Do khoáng chất khung xương của thân gạch zirconium corundum nóng chảy bị nóng chảy một phần trong chất lỏng thủy tinh, thành phần của chất lỏng thủy tinh ban đầu bị thay đổi. Do đó, khi tỷ lệ SiO2-Al2O3-Na2O trong chất lỏng thủy tinh gần với thành phần lý thuyết của nepheline, một lượng lớn tinh thể nepheline sẽ kết tủa. Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4(nepheline)
4. Tổn thương Nepheline
Do mật độ nepheline nhỏ hơn mật độ của thân gạch nên sự kết tủa của các tinh thể nepheline đi kèm với sự giãn nở thể tích lớn, làm cho cấu trúc thân gạch bị lỏng lẻo. Mặc dù sự tan chảy của một phần pha tinh thể trong gạch tại thời điểm này sẽ làm tăng độ nhớt của chất lỏng thủy tinh và có tác dụng liên kết và bảo vệ nhất định đối với cấu trúc lỏng lẻo, nhưng vẫn không thể chặn hoàn toàn luồng không khí, vật liệu và chất lỏng thủy tinh cọ rửa và trọng lực trong lò nung, và nứt và bong tróc vào chất lỏng thủy tinh để tạo thành đá thủy tinh. Bề mặt vết thương sau khi bong tróc tiếp tục bị chất lỏng thủy tinh xói mòn và cọ rửa và tiếp tục bong tróc. Kết quả tất yếu sẽ dẫn đến sự xói mòn và phân rã của gạch zirconium corundum nóng chảy điện.
Kéo dài tuổi thọ của lò nung thủy tinh điện
Lò nung hồ thủy tinh nóng chảy theo chiều ngang, mức chất lỏng vật liệu di chuyển theo chiều ngang và giao diện ba pha bị xói mòn nghiêm trọng ngoại trừ lỗ dòng chảy. Lò nung thủy tinh điện là lò nung thẳng đứng, phần lớn là lò nung nguội. Bề mặt chất lỏng thủy tinh được phủ một lớp nguyên liệu thô và có ít giao diện ba pha hơn. Do nung chảy theo chiều dọc, sự xói mòn của gạch thành hồ bơi không còn tập trung vào giao diện ba pha nữa mà là sự xói mòn tổng thể, vì vậy liên kết yếu của gạch corundum nung chảy điện là điểm đột phá của sự xói mòn. Theo quan điểm về cơ chế xói mòn của gạch corundum zirconium nung chảy điện, trước tiên phải kiểm soát chặt chẽ hàm lượng Na2O trong các thành phần nguyên liệu của gạch corundum zirconia nung chảy điện. Tiêu chuẩn quốc gia yêu cầu hàm lượng Na2O trong 33#WS phải nhỏ hơn 1,45% và hàm lượng Na2O trong 41#WS phải nhỏ hơn 1,3%. Tiêu chuẩn lò nung điện yêu cầu hàm lượng Na2O trong 33WS nhỏ hơn 1,35% và hàm lượng Na2O trong 41#WS nhỏ hơn 1,05%. Đối với phần xói mòn của Hình 2, tỷ lệ giữa vật liệu ống đứng và vật liệu gạch phải đạt 1,5: 1. Thông qua áp suất của vật liệu ống đứng, các lỗ rỗng còn lại trong vật liệu gạch được giảm hiệu quả, khả năng chống xói mòn của vật liệu gạch tại cổng phun được tăng cường và cổng phun được yêu cầu không có cặn khoang co ngót rõ ràng.
Đối với các bộ phận bị xói mòn, các mối nối gạch được kiểm tra nghiêm ngặt trong quá trình lắp ráp gạch zirconium corundum nóng chảy và được yêu cầu nhỏ hơn 0.3mm. Sự khác biệt về độ giãn nở của các bộ phận khác nhau được kiểm soát nghiêm ngặt trong quá trình nung lò để đảm bảo độ kín của các mối nối gạch trong quá trình này, do đó làm giảm khí xâm nhập, ngăn ngừa sự hình thành giao diện ba pha tại các mối nối gạch và làm giảm sự xói mòn của các bộ phận trong Hình 3. Đối với sự xói mòn của các bộ phận trong Hình 4, chiều rộng của gạch được yêu cầu nhỏ hơn 400mm trong quá trình thiết kế. Quá rộng sẽ khiến gạch có nhiều lỗ co ngót và lỏng lẻo bên trong; tỷ lệ giữa ống đứng và gạch phải đạt 1,5: 1 và chất lượng bên trong của gạch có thể được cải thiện thông qua áp suất và tốc độ khí thải; độ cách nhiệt được giảm trong giai đoạn sau của quá trình vận hành lò và tốc độ xói mòn được giảm bằng cách hạ nhiệt độ của gạch.
