造成耐火澆注料烘烤爆裂的原因及解決措施

耐火澆注料使用前的烘烤是耐火澆注料生產(chǎn)過程中不可回避的重要環(huán)節(jié)。然而，在澆注料的烘烤過程中，如果烘烤制度不合理，會(huì)影響烘烤效果，進(jìn)而直接影響澆注料的性能。因此，烘烤非常重要，但在烘烤過程中，也會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的爆裂，那么耐火澆注料爆裂的原因是什么呢？如何解決？今天，沅陵小編就和大家談?wù)勥@個(gè)問題。讓我們來看一看！

1、 耐火澆注料烘烤爆裂原因分析

1.蒸汽壓力引起的爆裂

蒸汽壓力爆炸的主要機(jī)理是耐火制品中的自由水和結(jié)合水在烘烤過程中蒸發(fā)，在坯體內(nèi)部產(chǎn)生壓力氣體。如果產(chǎn)品透氣性差或加熱速度過快，產(chǎn)生的蒸汽不能及時(shí)排除，形成的壓力超過產(chǎn)品的強(qiáng)度上限，將導(dǎo)致耐火制品的機(jī)械損傷，甚至發(fā)生破碎爆炸。

（1） 耐火澆注料內(nèi)部蒸汽壓力的上升機(jī)理：耐火澆注料在烘烤過程中存在飽和蒸汽的壁面效應(yīng)。由于飽和層的阻隔，蒸汽不能迅速向內(nèi)移動(dòng)，只能進(jìn)入加熱層進(jìn)一步加熱，導(dǎo)致體積急劇增加到數(shù)千倍，從而在澆注料中形成很高的蒸汽壓力。

（2） 蒸汽壓力爆破機(jī)理的主要影響因素是形成蒸汽壓力的大小、除水（氣）方式、坯體強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和透氣性。

2.熱應(yīng)力引起的爆裂

澆注料烘烤過程中內(nèi)部熱應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理可以理解為烘烤過程中內(nèi)部顆粒周圍的雙向或三向熱應(yīng)力。由于澆注料本身是一個(gè)復(fù)雜的非均質(zhì)系統(tǒng)，熱應(yīng)力隨著溫度梯度的增大而增大，然后在顆粒的薄弱部位或周圍形成小而高能的裂紋，或與孔隙水壓力等其他因素相結(jié)合，拉應(yīng)力大于產(chǎn)品本身的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致產(chǎn)品失效。

耐火澆注料

2、 耐火澆注料烘烤爆裂的解決方法

1.目前提高耐火澆注料抗爆性的措施主要有兩種：合理的干燥加熱制度和使用防爆添加劑。由于各窯的生產(chǎn)條件不同，很難制定統(tǒng)一合理的干燥加熱制度。因此，為了提高耐火澆注料的抗爆性能，常采用添加抗爆材料的方法。新型高強(qiáng)耐腐蝕澆注料具有優(yōu)良的耐腐蝕性和抗熱震性，廣泛應(yīng)用于大型窯爐關(guān)鍵部位的內(nèi)襯。在生產(chǎn)過程中，對其結(jié)構(gòu)、顆粒級配、材料、添加劑等方面進(jìn)行了調(diào)整，提高了其抗爆性能，但同時(shí)也帶來了凝固速度過快、硬化滯后、流動(dòng)性瞬間喪失等問題，導(dǎo)致耐火澆注料不時(shí)爆裂。

2.針對高強(qiáng)耐腐蝕耐火澆注料在使用過程中經(jīng)常發(fā)生爆裂，爆裂厚度為50～100mm的情況，提出了一種常用于耐火澆注料中的聚丙烯防爆纖維來改善或解決這類問題。聚丙烯防爆纖維是由聚乙烯制成的。纖維細(xì)，長徑比大，比表面積大，有利于軟化和熔融。當(dāng)然，這也與材料本身的低熔點(diǎn)有關(guān)。

3.耐火澆注料的剝落和爆裂機(jī)理是指耐火澆注料在烘烤過程中，由于蒸汽壓高和熱應(yīng)力不均勻而引起的。在烘烤過程中，耐火澆注料中產(chǎn)生大量的蒸汽，特別是澆注料中結(jié)晶水的蒸發(fā)，在150℃～250℃之間容易通過氣孔揮發(fā)到耐火澆注料表面。如果此時(shí)溫度控制不當(dāng)，澆注料中的蒸汽壓力過大會(huì)導(dǎo)致鑄件開裂。因此采用PE防爆纖維。PE防爆纖維利用其低熔點(diǎn)、低熔點(diǎn)的物理特性，在耐火澆注料烘烤過程中產(chǎn)生大量蒸汽的溫度范圍（150℃～220℃）內(nèi)熔化，產(chǎn)生空隙和裂紋

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