腐蝕性氣體對耐火保溫材料導致損壞的主要特點有什么?
作者:admin 發布時間:2019-10-31 03:13:20 點擊率:673
腐蝕性氣體對耐火保溫材料導致損壞的主要特點有什么?以廢礦物油為燃料的水泥窯有機廢氣中帶有大批量的硫和氯氣,玻璃窯有機廢氣中帶有大批量的SO3和K2O、Na2O等,固體廢棄物垃圾焚燒爐、熔融爐有機廢氣中也會形成硫酸汽體、氯化氫氣體等弱酸性汽體。這種弱酸性汽體都具備較強的耐腐蝕性,對耐火保溫材料產生腐蝕性。
1、CI2和HCI產生的受損
在找不到氧氣并存的具體情況下,耐火金屬氧化物與CI2及其HCI的持續高溫化學反應可以用之下結構式來敘述:
MO(s)+C12(g)-MCl2(g)+1/202(g)
MO(s)+2HCl(g)=MCl2(g)+H20(g)
根據熱力學測算得到多種多樣耐火金屬氧化物在1300K時與CI2和HCI相互之間的反應方程6-3,規范形成自由能AG值在一切具體情況下均為正值,因此正化學反應不可以開展。殊不知,在汽體流動性的標準下,因為形成的O2(g)、H20(g)和氯化物汽體的分壓比較低.
在這樣的情況下,相關所述正化學反應確是能夠開展的。假如氯化物形成化學反應的活化能低,便可預測分析到因為沸點較低的氯化物蒸發,耐火保溫材料的產品質量將會減少。實際上觀察的結果顯示是:在Cl2(g)中,當其濃度值超出5000ppm時,針對所應用的耐火保溫材料就必須非常注意。具體來說覺得:
(1)非金屬氧化物系耐火保溫材料對HC1都具備很高的耐腐蝕性。Fe2O3在熱力學上不與CI2(g)化學反應,但形成的FeCl3因為是氣相,故會蒸發,失去平衡,因此可產生化學反應。
(2)Ca0與C12非常容易產生化學反應并形成CaCl2高效液相,進而減少耐火保溫材料的熱穩定性。
當汽體中帶有HCI時,因為耐火保溫材料(耐火磚和耐火澆注料)都對HCI具備優良的可靠性,并不考量汽體對其腐蝕性的不良影響。但在停窯實際操作時,爐內溫度降至露點之下時,就應考量HC1所產生的腐蝕性。尤其是耐火澆注料中Ca0更會溶解到pH=1~2的強酸中,引發組織化受損。
在科學研究CI2和HCI與SiC、Si3N4和AIN等非金屬氧化物的很有可能化學反應時,得到CI2與SiC、Si3N4和AIN的化學反應在1300K時的規范形成自由能△G值都為負數,因此覺得在熱力學上是能夠開展的,進而說明這種非金屬氧化物系耐火保溫材料也將因形成氯化物蒸發而加速腐蝕性。由此可見,在濃度較高的CI2含量的汽體中應用時就應特別注意恰當挑選耐火保溫材料。殊不知,在HC1的具體情況下,除SiC外,AGisoox均為正值,說明他們在熱力學上是比較穩定的,因此對HCI都具備很高的耐腐蝕性。
2、 SO3汽體造成的腐蝕性
當以廢礦物油做為水泥回轉窯的燃料時,因為廢礦物油通常都帶有很多的氯和硫,因此點燃汽體中不但含C12(g)并且還含SO3(g),使窯襯耐火保溫材料的侵蝕作用擴大。SO3(g)和CI2(g)在700~1000℃上下與MgO化學反應轉化成MgSO4和氯化物會與工作中表層觸碰的偏堿里襯耐火保溫材料的栽培基質開展化學反應,造成工作中表層松散,比較嚴重減少其使用期限。
在玻璃窯蓄熱室的汽體中,除開氯以外還帶有V203以及堿類。在其中中段方格體的上方是V2O3侵蝕作用區。V2O3來源于重油,它關鍵侵蝕作用以2Ca0·SiO2為融合相的上方方格層鎂質方格磚。其化學反應全過程是在空氣氧化氛圍中1150~1250℃的前提條件下,V2O5與Ca0化學反應轉化成低溶點的鑰酸鈣,而在復原氛圍下轉化成揮發物饑酸鈣,造成鎂磚的融合看中喪失一部分CaO,使CaO/SiO2比產生變化,即硅酸鹽相從2Ca0.SiO2→3CaO·MgO·2SiO2→CaO·MgO·SiO2,導致鎂質方格磚遭受比較嚴重侵蝕作用。
3、堿類造成的腐蝕性
堿類(Na20、K20等)普遍存在于點燃汽體或是普遍存在于帶有弱酸性(C1、CI2和SO3)的點燃汽體即含NaC1、KC1、Na2SO4和K2SO4的汽體中,因為Na2O、K20以及他們的氯化物和硫酸鹽歸屬于低沸點的揮發物化學物質,并且具備較強的侵蝕作用工作能力,因此會滲透到進到耐火保溫材料結構特征中,溫度變化便會引發其冷凝和揮發,形成凝結和熔解全過程,使材料結構特征減弱,表層松散而受損。這種帶有高侵蝕作用特性成份的汽體還會與耐火保溫材料成份產生非常繁雜的有機化學侵蝕作用化學反應,造成材料比較嚴重蝕損。
持續高溫汽體中的堿類(Na2O、K20等)以及氯化物和硫酸鹽對耐火保溫材料腐蝕性水平能用有關相圖來預測分析。比如,當K20滲透到SiO2-A12O3系原材料里時,將會使A12O3-3A12O3·2SiO2系無變點溫度的1840℃快速減少到A12O3-3A12O3.2SiO2-K20.A12O3.4SiO2系無變點溫度的1315℃,降低了525℃。除此之外,將K20改成Na20時,相對應高效液相突然出現的溫度則由AI2O3-3A12O3·2SiO2系無變點溫度的1840℃快速減少到AI2O3-3A12O3.2SiO2-Na2O.A12O3.6SiO2系無變點溫度的1140℃,降低了700℃。由此可見,堿類以及強酸鹽是SiO2-AI2O3耐火保溫材料的強有機溶劑,但對SiO2含量高的SiO2-AI2O3耐火保溫材料卻要低一部分。
以上便是鄭州超裕耐火材料廠家帶大家了解的有關腐蝕性氣體對耐火保溫材料導致損壞的主要特點,今后有任何關于耐火保溫材料、不定型耐火材料的相關問題都可留言或者來電咨詢我們,講竭誠為您服務!
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