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疑难解答

对于耐火材料其抗渗透性与耐蚀性的关系

编辑:耐火砖厂家   分类:疑难解答  发布:2017-02-09   浏览:

   间(t)是拋物线联系。一旦熔渣浸透到耐火资料气孔内,耐火资料即会向浸透的熔渣中溶解分散,并且熔渣构成的改动速度由分散速度操控。假定均匀气孔半径(r)不变时,耐火资料的成分在熔渣中到达饱满浓度的时刻可以用式(2-17)表明。阐明浸透到耐火资料气孔中的熔渣到达饱满的时刻是十分之短的,也可以近似地以为:浸透到耐火资料中的熔渣,其构成几乎不改动(或与浸透时刻无关)。

 

耐火砖

   可是,因为耐火资料气孔径的不均匀性,耐火资料在熔渣浸透过程中溶解反响致使熔渣物理性质改动,以及耐火资料中温度不均匀等要素实践浸透深度(Lp)比由式(2-22)核算得出的深度(L理)要小,假定熔渣在浸透过程中,其物理化学性质均不改动时,关于毛细管-多孔质耐火资料来说,熔渣的浸透深度Lp为:

   L2p=rtσ cosθ/2.8ηb2   (2-23)

 

耐材抗浸透性与耐蚀性的联系

 

   式中b——气孔曲折度系数。

 

   其理论值等于π/2≈1.57,实践值为b=1.6±0.1。

 

   当在耐火资料中增加可以按捺熔渣浸透的物质时,同一种熔渣关于该耐火资料的浸透深度Lp:

 

   L2p=rtσcosθ/2.8ηθ2      (2-24)

 

   假如界说R2p=L2p/L2p=σcosθb2/σcosθb2          (2-25)

 

   因为潮湿的程度(潮湿性的量σcosθ与耐火资料和熔渣的性质有关,而与熔渣的浸透时刻无关,见式(2-25),因而可以将Rp尽界说为耐火资料反抗熔渣浸透的系数。由式(2-25)看出,Rp小于1时,增加物也许推进熔渣向耐火资料内部浸透(浸透深度比理论值大);当Rp=1时,增加物对按捺熔渣浸透不起作用;当大于Rp>1时,增加物可以按捺熔渣向耐火资料中的浸透。Rp值越大,熔渣向耐火资料中的浸透深度就越小,也就是说,该耐火资料反抗熔渣浸透的才能越强。

 

   由式(2-25)可导出:

 

   R²p=σssb2/σss·b2      (2-26)

 

   式中σss——未增加按捺熔渣浸透的物质时的界面张力;

 

   σss增加按捺熔渣浸透的物质以后耐火固相的界面张力。

 

   由式(2-23)和式(2-25)得:

 

   L2p=L2p/R2p=rtσcosθ/2.8R2pη

 

   由式(2-22)和式(2-24)得:

 

   L2p=L2理/1.4R2p(2-28)

 

   即L'p=L理/1.18Rp(2-29)

 

   依据L•扎格(Zager)公式,耐火资料中气孔半径r的均匀值由下式求出:

 

   r2=8K/Ap(2-30)

 

   式中K——耐火资料的透气量,μm2;

 

   Ap——耐火资料的显气孔率,%

 

   耐火资料经过气孔吸收熔渣的量(体积v)为:

 

   V=LpSAp(2-31)

 

   式中S——耐火资料的截面积;

 

   Ap——耐火资料的显气孔率;

 

   Lp——溶渣的浸透深度。

 

   将式(2-22)和式(2-27)代入式(2-31)得出耐火资料显气孔率对熔渣浸透影响的联系式为:

 

   V2=A3/2K1/2S2tσcosθ/R2pη   (2-32)

 

   因为熔渣进入耐火资料气孔中会致使其成分在熔渣中溶解,并致使熔蚀,因而可以以为:熔渣的浸透与耐火资料的溶蚀之间存在一定的联系。余仲达和井楠宏等(1993年)研讨了这种联系。其结果得出,关于镁质耐火资料来说,两者之间存在指数联系,因而他们以为:为了有用地按捺镁质耐火资料的熔蚀,r/R²p应满意如下联系:

 

   (σcosθ/η)r/R2p<0.08    (2-33)

 

   即R²P>1.25rσcosθ/η   (2-34)

 

   式(2-33)和式(2-34)阐明,抗浸透才能强和抗蚀才能强的镁质耐火资料应具有以下几点:

 

   1.气孔半径(r)小(钢包熔渣不进入小于5μm的气孔);

 

   2.耐火资料的抗浸透系数Rp应较大;

 

   3.熔渣与耐火资料之间的湿润性的量σcosθ应较小;

 

   4.熔渣黏度(η)应大。

 

   其间,在耐火资料中增加可以增加Rp值的物质对提高该资料的耐蚀性和抗浸透才能最为有用,所以,Rp表明晰耐火资料的熔损与熔渣浸透之间的定量联系。

 

   关于特定的耐火资料和熔渣构成而言,该耐火资料向这种熔渣中的溶解特性也就决议了。为了下降耐火资料向熔渣中的溶解速度,依据式(2-27)可有两种解决方法。

 

   1.熔渣与耐火资料之间的潮湿性的量σcosθ,并提高熔渣的黏度η值;例如,碳化硅质和氧化物-碳复合耐火资料归于这一类的耐火资料。

 

   2.可以改动耐火资料和熔渣的性质、构成等物质,以增加该耐火资料反抗溶渣浸透系数Rp值;例如,向镁质耐火资料增加Cr2O3者ZrO2等耐火资料。

 

   还有一种破例的状况,就是在熔渣中运用的耐火资料,因为碳和ZrO2等能被V2O5及V2O3潮湿,因而上述两种方法对这种运用条件都力不从心。所以,其解决方法主要是选用致密镁质质料,选用特殊颗粒级配以到达出产气孔径细化(r)的耐火资料。然后按捺熔渣向耐火资料内部的浸透。

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