دلایل خوردگی شدید آجرهای کوراندوم زیرکونیوم ذوب شده در کوره های ذوب شیشه و روش هایی برای افزایش عمر مفید

مکانیسم فرسایش
عمل شیمیایی درآجرهای کوراندوم زیرکونیوم ذوب شدهپیچیده تر و شدیدتر است که می توان آن را به 4 جنبه تقسیم کرد:

1. رسوب فاز شیشه ای
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>1500 درجه). از یک طرف، فاز شیشه ای در آجر به تدریج ذوب و رسوب می کند (کمترین دمای بارش حدود 1150 درجه است). از سوی دیگر، مایع قلیایی شیشه ای حاوی Na2O به آجر در امتداد منافذ و شکاف های بدنه آجر نفوذ کرده، با فاز شیشه رسوبی به یکدیگر نفوذ کرده و در نتیجه ویسکوزیته مایع شیشه رسوبی را کاهش داده و سیالیت آن را افزایش می دهد. در نتیجه رفتار خوردگی را تشدید می کند و آن را در عمق گسترش می دهد.

2. آسیب به اسکلت
با تشدید فرسایش مایع شیشه ای در عمق، مواد معدنی اسکلت تشکیل دهنده بدنه آجری به تدریج نفوذ کرده و توسط مایع شیشه ای حاوی Na2O احاطه شده و اسکلت شروع به فرسایش می کند. ابتدا، مولایت محلول به -Al2O3 و SiO2 تجزیه می شود که به نوبه خود تبدیل -Al2O3 به -Al2O3 را افزایش می دهد. با افزایش دما، -Al2O3 به طور کامل در مایع شیشه حل می شود و شبکه های بادلی و کوراندوم نیز از بین می روند و سپس شکسته، متلاشی شده و تا حدی ذوب می شوند. -Al2O3 در دمای بالا به تدریج در لیوان حل می شود و مقدار بسیار کمی از آن باقی می ماند. با ادامه انتشار و نفوذ شیشه، میکروکریستال‌های باددلییت آزاد می‌شوند که بخشی از آن با مایع شیشه‌ای برداشته می‌شود و ممکن است تبدیل به سنگ شیشه شود و بخشی از آن باقی می‌ماند. اگرچه بادلیت را می توان در شیشه حل کرد، اما حلالیت آن بسیار کم است. با نوسانات دما، ZrO2 به سرعت از مایع شیشه ای متبلور می شود و کریستال های اسکلت مانند یا مهره های بادلیتی را تشکیل می دهد.

3. تبلور مواد معدنی جدید

از آنجایی که مواد معدنی اسکلت بدنه آجرهای کوراندوم زیرکونیوم ذوب شده تا حدی در مایع شیشه ای ذوب می شوند، ترکیب مایع شیشه ای اصلی تغییر می کند. بنابراین، زمانی که نسبت SiO2-Al2O3-Na2O در مایع شیشه به ترکیب نظری نفلین نزدیک باشد، مقدار زیادی کریستال نفلین رسوب می‌کند. Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4 (نفلین)

4. آسیب نفلین

از آنجایی که چگالی نفلین کمتر از بدنه آجری است، رسوب کریستال‌های نفلین با انبساط حجم زیادی همراه است و ساختار بدنه آجری را شل می‌کند. اگرچه ذوب بخشی از فاز کریستالی در آجر در این زمان، ویسکوزیته مایع شیشه را افزایش می دهد و اثر چسبندگی و محافظتی خاصی بر ساختار سست دارد، اما باز هم نمی تواند جریان هوا، مواد و آبشستگی مایع شیشه را به طور کامل مسدود کند. گرانش در کوره، و شکاف و پوسته شدن در مایع شیشه ای برای تشکیل سنگ های شیشه ای. سطح زخم پس از لایه برداری همچنان به فرسایش و شسته شدن توسط مایع شیشه ای ادامه می دهد و به لایه برداری ادامه می دهد. نتیجه به ناچار منجر به فرسایش و تجزیه آجر کوراندوم زیرکونیوم ذوب شده الکتریکی می شود.

عمر مفید کوره ذوب الکتریکی شیشه ای را افزایش دهید

کوره استخر شیشه ای به صورت افقی ذوب می شود، سطح مایع مواد به صورت افقی حرکت می کند و رابط سه فاز به جز سوراخ جریان به شدت فرسایش می یابد. کوره ذوب الکتریکی شیشه ای ذوب عمودی است که بیشتر آن ذوب بالا سرد است. سطح مایع شیشه ای توسط یک لایه از مواد خام پوشیده شده است و کمتر رابط سه فاز وجود دارد. به دلیل ذوب عمودی، فرسایش آجرهای دیوار استخر دیگر بر روی فصل مشترک سه فاز متمرکز نیست، بلکه فرسایش کلی است، بنابراین پیوند ضعیف آجر کوراندوم ذوب شده الکتریکی نقطه پیشرفت فرسایش است. با توجه به مکانیسم فرسایش آجرهای کوراندوم زیرکونیوم ذوب شده الکتریکی، ابتدا باید محتوای Na2O در اجزای مواد اولیه آجرهای کوراندوم زیرکونیایی ذوب شده الکتریکی به شدت کنترل شود. استاندارد ملی ایجاب می کند که محتوای Na2O در 33#WS کمتر از 1.45% و محتوای Na2O در 41#WS کمتر از 1.3% باشد. استاندارد کوره ذوب الکتریکی مستلزم آن است که محتوای Na2O در 33WS کمتر از 1.35٪ و محتوای Na2O در 41#WS کمتر از 1.05٪ باشد. برای قسمت فرسایشی شکل 2، نسبت مواد رایزر به آجر باید به 1.5:1 برسد. از طریق فشار مواد رایزر، منافذ باقیمانده در مواد آجری به طور موثر کاهش می‌یابد، توانایی ضد فرسایش مواد آجری در درگاه تزریق افزایش می‌یابد، و درگاه تزریق لازم است که هیچ باقیمانده حفره انقباض آشکاری نداشته باشد.

برای قطعات فرسوده شده، اتصالات آجری در هنگام مونتاژ آجرهای کوراندوم ذوب شده زیرکونیوم به شدت بازرسی می شوند و باید کمتر از 0.3 میلی متر باشند. تفاوت انبساط قطعات مختلف در طول فرآیند پخت کوره به شدت کنترل می شود تا از محکم بودن اتصالات آجر در طول فرآیند اطمینان حاصل شود، در نتیجه ورود گاز کاهش می یابد، از تشکیل یک رابط سه فاز در درزهای آجر جلوگیری می شود و فرسایش کاهش می یابد. قطعات در شکل 3. برای فرسایش قطعات در شکل 4، عرض آجر باید کمتر از 400 میلی متر در طول فرآیند طراحی باشد. پهنای بیش از حد باعث می شود آجرها سوراخ های انقباض زیادی داشته باشند و داخل آن شل شود. نسبت رایزر به آجر باید به 1.5:1 برسد و کیفیت داخلی آجرها را می توان از طریق فشار و نرخ گاز خروجی بهبود بخشید. عایق در مرحله بعدی کار کوره کاهش می یابد و با کاهش دمای آجر از سرعت فرسایش کاسته می شود.