Mecanismo de erosión
Acción química sobreLadrillos de corindón de circonio fundidoEs más compleja y severa, la cual se puede dividir en 4 aspectos:
1. Precipitación de la fase vítrea
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>1500 grados). Por un lado, la fase de vidrio en el ladrillo se derretirá y precipitará gradualmente (la temperatura de precipitación más baja es de aproximadamente 1150 grados); por otro lado, el líquido de vidrio alcalino que contiene Na2O invadirá el ladrillo a lo largo de los poros y grietas del cuerpo del ladrillo, se difundirá y penetrará entre sí con la fase de vidrio precipitada, reduciendo así la viscosidad del líquido de vidrio precipitado y aumentando su fluidez, intensificando así el comportamiento de corrosión y extendiéndolo en profundidad.
2. Daños al esqueleto
A medida que la erosión del líquido de vidrio se intensifica en profundidad, los minerales del esqueleto que constituyen el cuerpo del ladrillo se infiltran gradualmente y se rodean por el líquido de vidrio que contiene Na2O, y el esqueleto comienza a erosionarse. Primero, la mullita disuelta se descompone en -Al2O3 y SiO2, lo que a su vez promueve la conversión de -Al2O3 en -Al2O3. A medida que aumenta la temperatura, -Al2O3 se disuelve completamente en el líquido de vidrio, y las redes de baddeleyita y corindón también se destruyen, y luego se rompen, se desintegran y se funden parcialmente. -Al2O3 se disuelve gradualmente en el vidrio a alta temperatura y se retiene muy poco. A medida que el vidrio continúa difundiéndose y penetrando, los microcristales de baddeleyita se liberan, parte de los cuales se elimina con el líquido de vidrio y pueden convertirse en piedras de vidrio, y parte de las cuales se retiene. Aunque la baddeleyita se puede disolver en vidrio, su solubilidad es muy pequeña. A medida que la temperatura fluctúa, el ZrO2 cristaliza rápidamente en el líquido de vidrio para formar cristales de baddeleyita con forma de esqueleto o de cuentas.
3. Cristalización de nuevos minerales.
Dado que los minerales del esqueleto del cuerpo de los ladrillos de corindón de circonio fundido se funden parcialmente en el líquido de vidrio, la composición del líquido de vidrio original cambia. Por lo tanto, cuando la proporción de SiO2-Al2O3-Na2O en el líquido de vidrio es cercana a la composición teórica de la nefelina, precipitará una gran cantidad de cristales de nefelina. Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4(nefelina)
4. Daño por nefelina
Dado que la densidad de la nefelina es menor que la del cuerpo del ladrillo, la precipitación de los cristales de nefelina va acompañada de una gran expansión de volumen, lo que hace que la estructura del cuerpo del ladrillo se afloje. Aunque la fusión de parte de la fase cristalina en el ladrillo en este momento aumentará la viscosidad del líquido de vidrio y tendrá un cierto efecto adhesivo y protector sobre la estructura suelta, todavía no puede bloquear por completo el flujo de aire, el material y el líquido de vidrio y la gravedad en el horno, y se agrieta y se pela en el líquido de vidrio para formar piedras de vidrio. La superficie de la herida después del pelado continúa erosionándose y raspada por el líquido de vidrio y continúa descascarándose. El resultado conducirá inevitablemente a la erosión y desintegración del ladrillo de corindón de circonio fusionado eléctricamente.
Prolongar la vida útil del horno eléctrico de fusión de vidrio
El horno de fusión de vidrio se funde horizontalmente, el nivel del líquido del material se mueve horizontalmente y la interfaz trifásica se erosiona severamente excepto por el orificio de flujo. El horno de fusión eléctrica de vidrio es de fusión vertical, la mayor parte de la cual es de fusión superior fría. La superficie del líquido de vidrio está cubierta por una capa de materia prima y hay menos interfaces trifásicas. Debido a la fusión vertical, la erosión de los ladrillos de la pared de la piscina ya no se concentra en la interfaz trifásica, sino en la erosión general, por lo que el eslabón débil del ladrillo de corindón fusionado eléctricamente es el punto de ruptura de la erosión. En vista del mecanismo de erosión de los ladrillos de corindón de circonio fusionados eléctricamente, el contenido de Na2O en los componentes de la materia prima de los ladrillos de corindón de circonio fusionados eléctricamente debe controlarse estrictamente primero. La norma nacional requiere que el contenido de Na2O en 33#WS sea inferior al 1,45% y el contenido de Na2O en 41#WS sea inferior al 1,3%. La norma del horno de fusión eléctrico exige que el contenido de Na2O en 33WS sea inferior al 1,35% y el contenido de Na2O en 41#WS sea inferior al 1,05%. Para la parte de erosión de la Figura 2, la relación entre el material de la columna ascendente y el material de ladrillo debe alcanzar 1,5:1. A través de la presión del material de la columna ascendente, los poros residuales en el material de ladrillo se reducen de manera efectiva, se mejora la capacidad antierosión del material de ladrillo en el puerto de inyección y se requiere que el puerto de inyección no tenga residuos evidentes de cavidad de contracción.
Para las partes erosionadas, las juntas de los ladrillos se inspeccionan estrictamente durante el ensamblaje de los ladrillos de corindón de circonio fundido y se requiere que sean inferiores a 0.3 mm. Las diferencias de expansión de varias partes se controlan estrictamente durante el proceso de cocción en el horno para garantizar la estanqueidad de las juntas de los ladrillos durante el proceso, reduciendo así la entrada de gas, evitando la formación de una interfaz trifásica en las juntas de los ladrillos y reduciendo la erosión de las partes en la Figura 3. Para la erosión de las partes en la Figura 4, se requiere que el ancho del ladrillo sea inferior a 400 mm durante el proceso de diseño. Demasiado ancho hará que los ladrillos tengan muchos agujeros de contracción y se aflojen en el interior; la relación entre el tubo ascendente y el ladrillo debe alcanzar 1,5:1, y la calidad interna de los ladrillos se puede mejorar a través de la presión y la tasa de gases de escape; el aislamiento se reduce en la etapa posterior de la operación del horno y la tasa de erosión se reduce bajando la temperatura de los ladrillos.
