耐火材料在工作過(guò)程中，高溫熔體主要是通過(guò)耐火材料內(nèi)部的氣孔、裂紋等毛細(xì)管通道滲入材料內(nèi)部，并改變耐火材料熱端骨料和基質(zhì)的物相組成和結(jié)構(gòu)而形成異于原磚的變質(zhì)層。當(dāng)爐內(nèi)出現(xiàn)溫度波動(dòng)時(shí)，由于變質(zhì)層與原磚之間熱膨脹系數(shù)的差異，變質(zhì)層會(huì)開裂、剝落，剝落的程度隨變質(zhì)層厚度的增加而加重。人們對(duì)各種工業(yè)窯爐內(nèi)使用的耐火材料的損毀機(jī)理做過(guò)許多的研究，歸納其損毀原因可以分成以下四類：
　　(1)機(jī)械沖刷和磨損；

　　(2)耐火材料高溫溶解；

　　(3)高溫溶液滲透；

　　(4)高溫下氣相揮發(fā)。

　　1.機(jī)械沖刷和磨損

　　機(jī)械磨損是由于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體在其接觸面產(chǎn)生了摩擦阻力，摩擦阻力將物體本身的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，使?fàn)t襯產(chǎn)生磨損。物料在爐窯內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)過(guò)程中對(duì)爐襯產(chǎn)生巨大的機(jī)械沖刷和磨損作用，使?fàn)t襯耐火材料產(chǎn)生變形或磨損，甚至開裂，嚴(yán)重破壞窯爐結(jié)構(gòu)。

　　多數(shù)情況下物料是隨著窯爐的轉(zhuǎn)動(dòng)而不停的運(yùn)動(dòng)，在高爐和鼓風(fēng)爐中，物料是由爐頂向下運(yùn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，物料隨回轉(zhuǎn)窯作回轉(zhuǎn)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。物料在窯爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由于溫度、氣氛的影響導(dǎo)致物料發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，并因此對(duì)爐襯材料產(chǎn)生較大的機(jī)械沖刷和嚴(yán)重的磨蝕。物料的沖刷和磨損對(duì)爐襯的破壞性非常大，常需要采取一些措施來(lái)保護(hù)窯爐內(nèi)襯，例如在高爐爐喉部位加鑄鋼板避免磨損；對(duì)鋼水沖刷嚴(yán)重的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行補(bǔ)爐以保證轉(zhuǎn)爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。爐襯的機(jī)械磨損主要是由氣體及固體塊狀礦石和爐渣對(duì)爐內(nèi)襯的沖刷造成的。隨著爐渣的沖刷，爐渣與內(nèi)襯材料反應(yīng)生成的一些低熔點(diǎn)產(chǎn)物發(fā)生脫離，如此反復(fù)，使內(nèi)襯材料越來(lái)越薄。

　　2.耐火材料高溫溶解

　　在耐火材料中，由原料及生產(chǎn)過(guò)程中帶入的非主要成分的物質(zhì)稱為雜質(zhì)。在高溫下雜質(zhì)成分容易與原料中主要成分發(fā)生反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)物質(zhì)或液相，這個(gè)過(guò)程稱為耐火材料的高溫溶解。

　　通常耐火材料是個(gè)多相混合體，其礦物組成分為結(jié)晶相與基質(zhì)?；|(zhì)是指主要填充于大晶粒之間的細(xì)微結(jié)晶礦物或玻璃相，基質(zhì)也稱為結(jié)合相?；|(zhì)中往往含有大量雜質(zhì)成分，高溫下易形成液相，若液相溫度低、粘度小、數(shù)量多，則危害材料高溫性質(zhì)，因此基質(zhì)對(duì)于主晶相而言是制品的相對(duì)薄弱之處。

　　3.高溫溶液滲透

　　高溫溶液滲透又稱為熔渣侵蝕。高溫下，爐渣存在形式為熔體或液相，且液相熔渣侵蝕耐火材料后也會(huì)與其中氧化物形成低熔相，所以熔渣侵蝕的實(shí)質(zhì)就是液相熔渣的侵蝕，即主要是耐火材料在熔渣中的溶解過(guò)程和熔渣向耐火材料內(nèi)部的侵入滲透過(guò)程。熔渣侵蝕的形式可分為：

　　(a)單純?nèi)芙猓耗突鸩牧蠜]有和液相熔渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的純?nèi)芙膺^(guò)程。

　　(b)反應(yīng)溶解：耐火材料與液相熔渣在接觸處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使耐火材料成分轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)的化合物而溶入渣中，同時(shí)改變了熔渣的化學(xué)組成。

　　(c)侵入變質(zhì)溶解：液相熔渣沿材料內(nèi)部氣孔和空隙滲透到耐火材料當(dāng)中，或通過(guò)液相擴(kuò)散和向耐火材料的固相中擴(kuò)散，使耐火制品的微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的改變，造成耐火材料熔入到熔渣中。

　　4.高溫下氣相揮發(fā)

　　耐火材料的氣相揮發(fā)主要指耐火材料發(fā)生蒸發(fā)反應(yīng)時(shí)所導(dǎo)致的損耗和耐火材料發(fā)生氧化反應(yīng)所導(dǎo)致的損耗。蒸發(fā)反應(yīng)主要發(fā)生在氧化物系耐火材料中，氧化反應(yīng)主要發(fā)生在非氧化系耐火材料、非氧化物和氧化物復(fù)合耐火材料中。

　　在真空脫氣冶煉操作條件下，爐襯耐火材料有可能發(fā)生各組分之間的反應(yīng)，從而加速耐火內(nèi)襯的蝕損。如Si02和MgO會(huì)發(fā)生分解并相應(yīng)生成SiO(g)、Mg(g)，甚至生成Si，因此當(dāng)壓力下降到399．9 Pa(3 Torr)以 下時(shí)，鋼水處于真空脫碳中，材料中的Si02會(huì)受到鋼水中碳的侵蝕。含P205的耐火制品(磷酸鹽結(jié)合)會(huì)釋放出P。Cr203會(huì)發(fā)生分解產(chǎn)生Cr03、Cr02等化合物甚至產(chǎn)生金屬鉻。

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