耐火磚常見的損毀原因

　　耐火材料在使用過程中，要經(jīng)受高溫、溫度急變、氣氛變化以及被粉塵、煙氣、金屬熔液和溶渣侵蝕，所以它受到損毀的可能性非常多，也就造成我們很難判斷到底是什么原因造成的耐火磚損毀。耐火材料在使用過程中的損毀，不僅有渣蝕(連續(xù)型)，而且還有斷裂和剝片(非連續(xù)型)的因素。經(jīng)過對(duì)耐火材料的使用結(jié)果進(jìn)行綜合分析，可以將耐火材料的損毀機(jī)理進(jìn)行分類。

一、連續(xù)發(fā)生的蝕損

　　1、磚表面的熔解、氣化：在熔融相、氣相中的擴(kuò)散熔融相、氣相與磚的界面反應(yīng)。

　　2、磚內(nèi)部的熔解、氣化：熔融物、氣相成分的浸透熔解、氣化成分向外部排出。

二、不連續(xù)發(fā)生的蝕損

　　1、發(fā)生龜裂：由與浸透物的反應(yīng)生成低密度相、伴隨體積變化的相轉(zhuǎn)移、由再加熱引起的局部收縮和熱應(yīng)力集中、氣泡的局部集中性、結(jié)構(gòu)上的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的集中、構(gòu)成相的熱應(yīng)力和彈性模量的各向異性、與氣相反應(yīng)引起的析出沉積、機(jī)械的沖擊。

　　2、局部的高熔解度、高蒸汽壓力或低粘性相的存在或生成。

三、由磨損造成的損耗

　　耐火材料在使用中的損毀方式則可以歸納為三種基本形態(tài)。

　　1、由于結(jié)構(gòu)體的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力導(dǎo)致耐火工作襯產(chǎn)生不規(guī)財(cái)?shù)牧鸭y(熱的、機(jī)械的剝落或者掉片)而破壞。

　　2、由于熔渣的浸潤和熱面(工作表面)上的溫度波動(dòng)而使耐火材料的結(jié)構(gòu)變化，因此形成特有的變質(zhì)層，在原質(zhì)層和變質(zhì)層的交界面上產(chǎn)生同加熱面平行的裂紋(結(jié)構(gòu)剝落)而損毀。

　　3、由于同金屬熔液、熔渣和煙塵反應(yīng)而溶流和磨損。耐火材料在使用過程中，實(shí)際上在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。所以，耐火材料的研究和開發(fā)的方向就是在耐火材料內(nèi)(和附近)建立動(dòng)力學(xué)屏障，以抵抗最終不可逆的結(jié)構(gòu)和組成變化所引起的變質(zhì)。

　　從相平衡狀態(tài)或熱力學(xué)來看，與熔渣接觸的耐火材料不發(fā)生反應(yīng)的成分是不存在的。因此，使耐火材料表面形成保護(hù)層，而且盡可能放慢該保護(hù)層的溶解速度以便控制熔渣侵蝕所產(chǎn)生的損毀能在最低限度之內(nèi)。為了降低保護(hù)層的溶解(擴(kuò)散)速度，保護(hù)層成分應(yīng)盡量是熔渣和非均勻系異相平衡相接近的高熔點(diǎn)物質(zhì)或高粘度溶液。所謂非均勻系異相平衡，是指一種或兩種以上的成分，變成兩種以上不同的相，并且平衡共存。例如，在某一特定溫度下，將MgO熔解于熔渣中，達(dá)到某一數(shù)量，MgO不再熔解，此時(shí)該熔液與MgO就是處于非均勻系異相平衡關(guān)系。

　　使用結(jié)果反復(fù)證明，消除方式Ⅰ和Ⅱ的損毀并降低方式的損毀速度始終是我們對(duì)耐火材料研究所追求的目標(biāo)。假定能消除耐火材料不規(guī)則的裂紋所產(chǎn)生的損毀，那么事先評(píng)價(jià)耐火材料即成為可能。

　　如早已了解到的那樣，損毀方式Ⅰ和Ⅱ是堿性和高鋁質(zhì)耐火材料共同的缺陷。但是，自從開發(fā)了碳復(fù)合的氧化物耐火材料之后，即可使損毀局限在耐火材料的工作表面層內(nèi)，說明在氧化物耐火材料的范疇內(nèi)長期解決不了的問題，在非氧化物復(fù)合的氧化物耐火材料中便可得到解決。