耐火澆注料烘烤過程中爆裂的原因

發(fā)布時間： 2024-07-08 17:31:57

【概要描述】耐火澆注料的使用前的烘烤在其生產(chǎn)過程中占據(jù)著舉足輕重的地位，澆注料烘烤制度的制定合理與否，直接影響到其坯體烘烤的效果，進而直接影響其使用性能、廠家的生產(chǎn)過程及經(jīng)濟效益

耐火澆注料烘烤過程中爆裂的原因

【概要描述】耐火澆注料的使用前的烘烤在其生產(chǎn)過程中占據(jù)著舉足輕重的地位，澆注料烘烤制度的制定合理與否，直接影響到其坯體烘烤的效果，進而直接影響其使用性能、廠家的生產(chǎn)過程及經(jīng)濟效益

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耐火澆注料的使用前的烘烤在其生產(chǎn)過程中占據(jù)著舉足輕重的地位，澆注料烘烤制度的制定合理與否，直接影響到其坯體烘烤的效果，進而直接影響其使用性能、廠家的生產(chǎn)過程及經(jīng)濟效益。

傳統(tǒng)的澆注料烘烤制度制定，通常簡單強調(diào)控制兩個節(jié)點：100~150℃與250~350℃，即自由水的排除與結(jié)晶水的排除。然而，據(jù)此確立的烘烤制度在烘烤過程中，時常發(fā)生澆注料坯體的剝落甚至爆裂。

澆注料爆裂主要為兩方面原因所致：一是烘烤時內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽壓力，二是因溫度梯度所引起的內(nèi)部熱應(yīng)力，如同熱脹冷縮的原理，使?jié)沧⒘吓黧w受到應(yīng)力的作用而爆裂。

耐火制品的蒸氣壓力爆裂機理是這樣的：當(dāng)自由水、結(jié)合水等在烘烤過程中蒸發(fā)，它們會在坯體內(nèi)部產(chǎn)生帶壓氣體。如果制品的透氣性差，或者加熱速率過快，產(chǎn)生的蒸氣無法及時排除，就會聚集形成壓力。當(dāng)這個壓力超過制品的極限強度時，耐火制品就會遭受機械性破壞，甚至完全破裂。

澆注料在烘烤過程中，其內(nèi)部熱應(yīng)力的作用機理可以理解為，制品在受熱時，其內(nèi)部顆粒周圍產(chǎn)生了兩向或三向熱應(yīng)力。由于澆注料本身是一個復(fù)雜的非均質(zhì)系統(tǒng)，因此這些熱應(yīng)力會隨著溫度梯度的升高而不斷累積。

隨著烘烤溫度的持續(xù)升高，這些熱應(yīng)力在顆粒或其周圍的薄弱處形成微小但能量較高的裂縫。當(dāng)這些裂縫的能量達到某一特定值時，或者與孔蒸氣壓力等其他因素結(jié)合在一起時，就會形成比制品自身抗拉強度更高的拉應(yīng)力。

這種拉應(yīng)力終會導(dǎo)致澆注料的破壞，從而影響其使用壽命和性能。因此，為了確保澆注料在烘烤過程中能夠保持穩(wěn)定的性能，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砜刂破鋬?nèi)部熱應(yīng)力的產(chǎn)生和分布。

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