Cihla s vysokým obsahem oxidu hlinitého je druh žáruvzdorného materiálu. Vysokoteplotní provozní vlastnosti žáruvzdorných materiálů jsou vlastnosti měřené při vysokých teplotách, jako jsou: žáruvzdornost, změny linie přepálení, odolnost proti tepelnému šoku, odolnost proti strusce, teplota měknutí zatížení a tečení atd. , Tyto vlastnosti do určité míry odrážejí stav používané žáruvzdorné materiály. Pochopení těchto vlastností má velký význam pro výběr a použití žáruvzdorných materiálů.
1. Žáruvzdornost
Žáruvzdornost je charakteristická pro vysokou teplotní odolnost materiálu. Suroviny, jako je mullit, kyanit, andaluzit a sillimanit, musí být během použití testovány na jejich žáruvzdornost, aby bylo možné pochopit čistotu surovin. Například nečistoty, zejména ty se silnou funkcí toku, sníží žáruvzdornost.
Metoda měření žáruvzdornosti: vyrobte žáruvzdorné suroviny nebo materiály do trojúhelníkových kuželů. Délka horní základny trojúhelníkového kužele je 2 mm, délka spodní základny je 8 mm a výška je 30 mm. Potom se umístí na stejný kuželový kotouč jako vysokoteplotní standardní kužel a zahřívá se specifikovanou rychlostí ohřevu, aby se porovnal kužel vzorku se standardním kuželem. Kužel vzorku postupně měkne v důsledku výskytu vysokoteplotní kapalné fáze a je ohýbán směrem ke dnu vlastní gravitací. Teplota, při které je vrchol kužele ohnut dolů, aby se dostal do kontaktu s kuželovým kotoučem, je žáruvzdornost. Žáruvzdornost je indikována číslem standardního kužele ohnutého současně se vzorkem.
Žáruvzdornost musí být odlišena od bodu tání a provozní teploty:
(1) Význam žáruvzdornosti a bodu tání jsou různé. Bod tání je rovnovážná teplota pro tavení monokrystalické látky z pevného do kapalného stavu. Žáruvzdornost je rozsah tání různých minerálů. Je pravda, že teplota tání krystalických minerálů je vysoká a teplota eutektika vzniklého interakcí je odpovídajícím způsobem vysoká.
(2) Žáruvzdornost by neměla být nesprávně chápána jako teplota, při které lze žáruvzdorné materiály používat při vysoké teplotě. Protože zcela změkl až ke ztrátě mechanické pevnosti. Například základní žáruvzdorný materiál se nejprve taví při nižší teplotě díky spojovací části a jeho poškození je založeno na měknutí pojiva, které je mnohem nižší než žáruvzdornost materiálu. Obecně je teplota použití hliněných cihel asi o 200 až 250 stupňů nižší než žáruvzdornost.
2. Změna dopalovací linky
Změna linie opětovného ohřevu se týká zbytkové expanze nebo smrštění vzorku poté, co je zahřátý na stanovenou teplotu, udržován po určitou dobu a ochlazen na pokojovou teplotu.
Změna dopalovací linky je jedním z důležitých ukazatelů pro hodnocení kvality žáruvzdorných výrobků. Objemová expanze nebo smrštění žáruvzdorných výrobků po opětovném vypálení naznačuje, že žáruvzdorné výrobky nejsou zcela vypáleny v důsledku nedostatečné teploty, nedostatečné doby výdrže nebo nerovnoměrné teploty během procesu vypalování. Pokud index změny linie opětovného vypalování žáruvzdorného produktu překročí národně stanovenou hodnotu, musí být použit v průmyslových pecích. Vlivem vysoké teploty budou pokračovat některé fyzikální a chemické změny, které způsobí, že se objem produktu roztáhne nebo zmenší a velikost bude větší. Změna způsobí změnu cihelných spojů tělesa pece, čímž je ovlivněna celistvost vyzdívky tělesa pece a v závažných případech dochází k destrukci konstrukce tělesa pece. Proto musí být systém odpalování standardizován tak, aby se linie přepalu výrobku měnila v rámci stanovené hodnoty.
Změna linie přepálení se vypočítá takto:
3. Odolnost proti tepelným šokům
Žáruvzdorné materiály jsou základními materiály průmyslových pecí. Je nevyhnutelně ovlivněn teplotou při používání a někdy je ovlivněn náhlými změnami teploty. Odolnost proti tepelnému šoku se týká schopnosti žáruvzdorných materiálů odolávat tepelnému namáhání způsobenému rychlými změnami teploty, aniž by se poškodily.
Testovací podmínky naší země pro vzorky: 1100 stupňů, vodní chlazení; vyjádřeno v časech.
Existuje mnoho důvodů, které ovlivňují odolnost žáruvzdorných materiálů proti tepelnému šoku, takže existuje mnoho výrazů. Ke stručnému vysvětlení použijte následující vztah:
Z výše uvedeného nedokonalého vztahu (výše uvedený vzorec nezohledňuje tvar a velikost materiálu, podmínky ohřevu (chlazení), místní napětí způsobené náhlými změnami teploty atd.) lze vidět, že tepelný odolnost materiálu proti nárazu má následující hlavní faktory:
(1) Nízký modul pružnosti;
(2) koeficient lineární roztažnosti je malý;
(3) Hlavní minerál žáruvzdorného materiálu má vysokou tepelnou vodivost;
(4) Složení a hlavní struktura konjugátu jsou vhodné.
Ve výrobním procesu žáruvzdorných materiálů jsou základní způsoby, jak zlepšit odolnost žáruvzdorných výrobků proti tepelnému šoku, následující:
(1) Změňte fázové složení produktu za účelem získání nízkoexpanzních minerálů nebo superpozici nízkoexpanzních minerálů atd.;
(2) Vhodný výběr a kontrola výrobních podmínek, aby bylo složení a hlavní struktura kombinace vhodné, jako je tvorba mikrotrhlin a nárůst částic materiálu v určitých produktech. Tabulka 1 uvádí koeficient roztažnosti a další vlastnosti několika žáruvzdorných materiálů.
4. Odolnost proti korozi CO
Existuje mnoho typů průmyslových pecí. Žáruvzdorné materiály v průmyslových pecích budou podléhat různým erozím, jako je eroze roztavené oceli, roztaveného železa, roztavené strusky (kyselé nebo alkalické strusky), teplotním změnám, tepelnému namáhání a atmosférickým změnám (zejména redukční atmosféře) při poškození žáruvzdorné materiály atd. Žáruvzdorné materiály proto musí mít odpovídající charakteristiky podle pracovního prostředí průmyslových pecí, mezi které patří odolnost proti korozi CO.
Odolnost proti korozi CO se týká schopnosti žáruvzdorných materiálů odolávat praskání nebo rozpadu v atmosféře CO. Když žáruvzdorný produkt narazí na silnou CO atmosféru při asi 500 stupních (300~600 stupních), dojde k chemické reakci 2CO=CO2 plus C a oddělený volný uhlík se bude ukládat kolem železného bodu produktu. způsobí prasknutí nebo poškození produktu. Při procesu tavení vysoké pece dochází z výše uvedených důvodů v části tělesa pece při 400-600 stupních k praskání žáruvzdorných výrobků a uvolnění struktury, což je jeden z důležitých důvodů poškození vyzdívky vysoké pece. Snížení obsahu oxidu železa a poréznosti žáruvzdorných výrobků může zvýšit jejich odolnost vůči korozi CO.
5. Teplota měknutí vložky
Index deformace při zatížení žáruvzdorných materiálů při vysoké teplotě je vyjádřen teplotou měknutí při zatížení. Je to odolnost výrobku vůči kombinovanému účinku vysoké teploty a zatížení a také udává rozsah měknutí žáruvzdorného výrobku vykazující zjevnou plastickou deformaci. Tento index se často používá jako základ pro stanovení maximální teploty žáruvzdorného materiálu.
Podle indexu teploty měknutí zátěže žáruvzdorných výrobků lze usoudit, za jakých podmínek žáruvzdorný materiál během používání ztrácí svou tlakovou únosnost a lze také usuzovat na vnitřní mikrostrukturu žáruvzdorného materiálu.
6. Tečení při vysoké teplotě
Vysokoteplotní tečení se týká vztahu mezi deformací a časem žáruvzdorných materiálů při konstantní vysoké teplotě a určitém zatížení. Vysokoteplotní index tečení zahrnuje pevnost, teplotu a čas žáruvzdorného materiálu při vysoké teplotě, což udává rychlost deformace žáruvzdorného výrobku při určité teplotě a určitém časovém období.
Je třeba vzít v úvahu výše uvedené ukazatele běžně používaných výrobků z žárovzdorných cihel. V různých vysokoteplotních průmyslových pecích závisí hlavní indikátorové faktory uvažované pro žáruvzdorné cihly v různých částech v důsledku různého prostředí použití a pracovních podmínek na situaci. Například u cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého používaných v horkovzdušných kamnech je kromě obsahu materiálu nejdůležitější podívat se na index stability odolnosti proti tepelným šokům.
