Магнезиальные кирпичи в основном используются в нижней переходной зоне, зоне обжига и в горячей части верхней переходной зоны. Основными разновидностями являются ПШПЦ, ПШАЦ, магниево-железно-алюминиевые шпинельные кирпичи(MgO — Al2O3 — Fe2O3), доломитовые кирпичи, реже используются магниево-марганцевые шпинельные кирпичи, ПХЦ(MgO — Al2O3 — Cr2O3), и периклазохромитовые кирпичи на прямой связке, которые были выведены с рынка цемента, в частности, из-за экологических проблем.
Причины повреждения магнезиальных огнеупор сложны. Исходя из опыта использования, они в основном делятся на повреждения, вызванные конструкцией, и повреждения, вызванные взаимодействием огнеупорного кирпича с рабочей средой в условиях работы. Качество самой кирпичной футеровки здесь не рассматривается, поскольку его трудно доказать.
Ущерб, наносимый качеством строительства, в основном выражается в дополнительной механической нагрузке на облицовочный кирпич в рабочих условиях, которая усугубляется эрозией вредных компонентов, вызванной совместной переработкой, в трех основных случаях:
-
- Отколовшиеся канавки на участках с замковой кирпичной кладкой (см. рис. 1)
- Повреждение шелушащееся с обоих концов и приподнятое в центре, имеет форму епископской шапки, отсюда и название «епископская шапка». (см. рис. 2)
- Повреждение облицовочного кирпича при контакте с подпорным кольцом. (см. рис. 3)
Взаимодействие между магнезиальными кирпичами и рабочей средой является основным способом повреждения футеровочных кирпичей. Распространенными являются следующие:
-
- Эрозия солей из вредных компонентов
- Проникновение и эрозия вредных компонентов, таких как щелочь, хлор и сера, на магнезиальных кирпичах аналогичны таковым на высокоглиноземистых кирпичах, но поскольку прочность й в целом ниже, чем высокоглиноземистых, примерно на 20 МПа, вероятность разрушения кирпичей высока по сравнению с высокоглиноземистыми кирпичами. На рисунке 4 показано коррозионное повреждение магниево-алюминиевых кирпичей(ПШАЦ). Видны следы эрозии щелочной соли (глубина до 50~70 мм).
- Высокотемпературная жидкофазная эрозия
- Печь совместной переработки из-за переноса опасных компонентов в определенной степени снижает спекаемость сырьевой муки, также приводит к раннему образованию жидкой фазы. Содержание жидкой фазы сильно колеблется в зависимости от температуры, что, в сочетании с низкой вязкостью жидкой фазы, затрудняет агломерацию клинкера. Поэтому в печах с нестабильной работой горячий конец верхней переходной зоны подвержен смещению, а кирпичи футеровки разъедаются высокотемпературной жидкой фазой и откалываются при колебаниях состояния печи, в то время как в нижней переходной зоне и зоне обжига этот риск относительно невелик. Эрозия высокотемпературной жидкой фазы на футеровочном кирпиче в основном за счет блокировки пор горячей поверхности футеровочного кирпича. В то же время разрушается решетка плеонаста или алюмомагниевая шпинель, что приводит к уплотнению микроструктуры футеровочного кирпича и потере механической гибкости. При изменении температуры системы уплотненный слой и матричный слой футеровочного кирпича расширяются не в одинаковой пропорции. Возникает внутреннее напряжение, когда внутреннее напряжение превышает прочность связи, уплотненный слой отпадает. Толщина футеровочного кирпича, поврежденного жидкой фазой клинкера при высокой температуре, небольшая, обычно не превышает 20 мм, что отличается от феномена повреждения коррозией вредных компонентов. На рисунке 5 показано состояние отколовшихся кирпичей футеровки на горячем конце переходной зоны.
- Другие причины повреждений
- Существуют повреждения от перегрева, теплового удара и окислительно-восстановительной реакции магниево-железно-алюминиевых шпинельных кирпичей. Благодаря текущему управлению и повышению уровня эксплуатации, повреждения от перегрева и теплового удара практически не встречаются. Повреждения магниево-железно-алюминиевых шпинельных кирпичей в результате окислительно-восстановительных реакций также редко встречаются в Китае, в основном они связаны с преобразованием трехвалентного железа в двухвалентное и сопровождаются изменением объема на 20%, что приводит к повреждению магнезиального кирпича. Этот вид повреждения происходит в зоне обжига, особенно в головной части печи с большим количеством альтернативных видов топлива.
