窯爐內襯用不定形耐材的結構

發布時間：2022/5/26 17:13:24

工業爐窯主要根據不同的加熱工藝，要求不定型耐火材料(澆注料)對于用于爐窯的使用要求較高，一座爐窯的不同區域溫度的用料也大有不同，主要是根據其特性和經濟適用方面考慮，從而應該要合理選材。

了解爐襯的結構選擇高品質的耐火材料，應均勻按照重質耐火材料和輕質耐火材料的復合式爐襯的設計，對爐襯的內部爐墻結構進行了解。所采用重質耐火磚和輕質保溫磚的厚度，體積密度，及使用的方法都應該嚴格按照施工要求進行生產。同時對一些爐襯的錨固磚的設置也應要合理，以增強爐襯的整體的穩定性。

微型構造是用觀察細微的顯微鏡看到的材質內部各根本單元的結合和結構特征，即各根本單元是按什么方法結合的?又是按什么規則擺放的?結構就是從根本單元的“結”和“構”方法表現出來的特征。

該耐火材料顯微安排的根本結構單元是莫來石、鈣長石和氣孔。顯微結構 特征：少量的鈣長石相結合莫來石相構成三維網架，網架中充填必定數量的氣

孔。鈣長石相寬為10?20Mm，莫來石顆粒直徑為20?100Mm，莫來石顆粒之間根本上依托鈣長石結合，幾乎沒有直接結合。不過，鈣長石相結合莫來石相形

成的三維網架有較好的連續性，沒有其他低熔物。由此，就準確描繪該澆注料的顯微結構特征，為解說成分、結構和功能的聯系做了預備。

細觀結構是指用肉眼或放大鏡看到的耐火材料低倍安排的結合、結構特征。

一般情況下，耐火材料由粗骨料、細骨料和由細粉生成的基質所組成。粗骨料占據了耐火材料中大部分體積，起骨架的作用。細骨料充填在粗顆粒的空地中

起補強的作用。細粉充填在粗骨料和細骨料的空地中，通過高溫作用構成基質起到結合粗細骨料的作用。這種堆積能夠最大極限地削減空地，削減外來物質的侵入，進步資料的密度、強度、高溫體積穩定性和抗侵蝕性。耐火材料的宏觀結構即構筑窯襯選用的結構。

耐火材料結構、類型與裂紋的關系

大多數耐火材料都是非均質的多相體，存在比較大的裂紋、裂隙等，而導致其實際的抗熱震性指標與計算值不完全相同，因為計算是按已知的參數，以物體最大應力為前提進行的。

對于大多數耐火材料來說，大的應力梯度和短的應力持續時間意味著斷裂自表面開始，但也能在造成全部破壞之前被氣孔或顆粒之間的界面所阻止。對于這些耐火材料，提高氣孔率會導致更好的抗熱震性。最優的氣孔率通常是10%-20%。

耐火材料通常具有以下特點：

(1)耐火材料通常屬于多相系，不同相之間的線膨脹系數往往不同，這會引起應力而導致微裂紋產生。同時，耐火制品(磚)從燒成溫度冷卻時產生的應力也是微裂紋的來源。另外，使用過程中形成的應力亦能在表面引起高的應力而產生微裂紋，但不會導致耐 火材料最終的斷裂。

(2) 耐火材料通常都采用多級配料，具有粗顆粒、中顆粒和細粉廣泛的粒度范圍，因而存在許多孔隙，這些孔隙往往會成為斷裂的起點。

(3) 耐火材料在制造時由于成型所產生的殘存氣孔導致的微裂紋，不可能在燒成以及使用過程中消除。

(4) 耐火材料在使用過程中因熱震所產生的熱應力以及機械應 力將會顯著地超過它們的機械強度。

耐火材料中通常都存在比較多的氣孔， 而且其尺寸也相對較大，例如高鋁磚可達到0.78~2.5mm,鎂質磚亦可達到0.4 ~0.6mm,而采用-3mm鎂砂粒料生產的MgO-C磚則達到了0.7~1.6mm以上。

對于絕大多數耐火材料來說，應當控制裂紋擴展的條件而不是控制裂紋的成核條件。也就是說，當耐火材料在產生最初裂紋之后，消除熱應力而使其具有最小的結構破壞的能力應成為我們研究的重點。