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熱機(jī)械應(yīng)力陶瓷微裂紋解剖分析鑒定-礦相顯微鏡 陶瓷杯的功能與蝕損機(jī)制 陶瓷杯的簡化砌法是只在爐底炭磚上鋪一層莫來石磚再鋪一層薪土磚，或鋪兩層全莫來石磚，爐缸內(nèi)砌筑剛玉質(zhì)大型預(yù)制塊(稱全杯);或只在與爐缸交接處拐角砌一段a土磚(小杯)。出陶瓷杯有如下優(yōu)點(diǎn): (1)減少熱損失，提高鐵水a(chǎn)度18 -25℃: (2)移開或消除碎裂帶; (3)減輕或消除“象腳侵蝕”現(xiàn)象。 最終效果是提高爐缸壽命。 他們根據(jù)設(shè)想和實(shí)踐觀察，指山爐缸陶瓷杯的蝕損機(jī)制是: (1)鐵水沖蝕和侵蝕，它取決于4個因素:鐵水流速;鐵的組成和飽和碳含量;等溫線位置和操作因素。鐵水流速是由單位產(chǎn)量限定的，鐵水碳飽和度小于100%時會溶解炭磚;當(dāng)飽和時便析出石墨結(jié)晶，這些對陶瓷杯都沒有影響。至于1150℃等溫線是根據(jù)炭磚爐底確定的;而對A1203-SiO:系和SiAION結(jié)合剛玉耐火材料而言，等溫線應(yīng)為1350℃或高于1350℃。令其推向熱面，鐵水滲透和侵蝕程度會因其凝固而降低。 (2)保護(hù)層的穩(wěn)定性，它與產(chǎn)量、作業(yè)條件、等溫線位置和化學(xué)侵蝕(爐料、Zn.Pb. CO)有關(guān)。如何促使保護(hù)層的穩(wěn)定性是個十分復(fù)雜的問題，有許多高爐采用噴吹欽鐵礦粉或欽白粉令爐缸內(nèi)壁形成高熔點(diǎn)堆積物，然而，它是貓附于襯磚表而:若是堆積在爐底，促成“爐底上漲”反而影響冶煉操作。有的意見認(rèn)為陶瓷杯襯不太強(qiáng)調(diào)形成保護(hù)層。 (3)熱機(jī)械應(yīng)力(設(shè)計(jì)情況)是由爐殼、襯磚之間的膨脹或變形決定的，遠(yuǎn)非理論計(jì)算所能表征;然而，確有一些依據(jù)耐火材料熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)來評價(jià)熱應(yīng)力的作用的。膨脹和蠕變是矛盾的性質(zhì)，評價(jià)其綜合效果確實(shí)十分復(fù)雜。通常，要求耐火材料要其有高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;但蠕變可消除應(yīng)力誘導(dǎo)裂紋。SIAION結(jié)合剛玉磚對比微孔炭磚常溫耐壓強(qiáng)度高5倍，抗折強(qiáng)度高2倍:蠕變率高10倍。還認(rèn)為剛玉與SiAION膨脹率差會促使微裂紋生成，而有益于提高材料的韌性。這些都是既有利又不利的條件，譬如，微裂紋也可貫通氣孔有利于鋅蒸氣與A1203-SiO:系材料反應(yīng)，進(jìn)而寬大裂紋的寬度而為鐵水滲透提供條件。這一點(diǎn)，在許多文獻(xiàn)中是不講的。 (4)氧化(作業(yè)條件)，高爐冷卻水可以滲入爐殼內(nèi)，故爐缸區(qū)域存在氧化介質(zhì)H2O, CO2, 02等，影響炭磚的蝕損:而對陶瓷杯影響不大. (5)渣蝕(渣量和作業(yè)條件). (6)熱震(主要是鐵口上部，與操作有關(guān))，炭磚的抗熱震性好，一般情況下熱震影響不大，爐缺區(qū)不存在明顯的溫度波動。 (7)爐渣浸蝕，在爐缺區(qū)基本上無需多慮，正常情況下不會滲入爐渣;但存在一定鋅、鉀蒸氣的化學(xué)侵蝕作用。 陶瓷杯在爐缸內(nèi)的蝕損程度可借助于儀器測量溫度分布來預(yù)測并進(jìn)行高爐解剖分析來鑒定，即使它蝕損殆盡也還可以維持冶煉作業(yè)照常進(jìn)行，當(dāng)然需要特別維護(hù)。
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