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陶瓷辊棒的腐蚀、断裂的原因及预防的措施

在生产中发现,保温材料经过一段时间使用的陶瓷辊棒脆性大,在更换、保养、清理时易断裂,其断口呈浅黄色,质感明显异于新棒,这是辊棒腐蚀所致。
        1 辊棒的腐蚀
        辊棒的腐蚀与窑炉特定区域内的铅、碱等金属氧化物蒸汽相关。意大利ICRA实验室一项研究结果显示:预热带和烧成带有不同的污染状况。长期使用的辊棒,因铅、碱氧化物蒸汽选择性蓄积(随着产品带入窑内的铅、碱金属氧化保温材料物在一定温度下挥发,这些蒸汽随着烟气往窑头方向流动,受窑炉内烟气温度、压力、流速的变化影响,蒸汽会在特定区域的陶瓷辊棒上凝聚,称之为腐蚀元素有选择性蓄积)、渗透,其组成成分会发生很大变化。对730~880℃温度区域的被污染的辊棒作化学分析,结果显示PbO含量高达6%~14%。
    引起辊棒化学腐蚀的基本因素是:材料在使用中产生玻璃相以及材料本身的开口毛孔,这两个因素使腐蚀元素可以侵入辊棒中。
        2 辊棒的断裂
        辊棒化学腐蚀破坏了辊棒的各种性能,保温材料如弹性系数、刚性、强度等,从而影响辊棒使用性能和产品的运行质量。此外,化学腐蚀导致的严重后果是辊棒的淬裂。辊棒从窑炉内被抽出放置于空气中使之自然冷却,到达某一温度时,发生了大面积自然断裂。辊棒的淬裂使得辊棒消耗量急聚增加。
    研究表明:陶瓷辊棒内产生的玻璃体由于随后的结晶化而产生了新的晶相,如:钙长石、钠长石、石榴石、尖晶石。玻化和结晶化产生的变化导致材料的物理机械性能发生变化,从而使辊棒使用一段时间后出现淬裂。
    综上所述,辊棒的腐蚀断裂过程可以保温材料归纳为:
    1)从外部吸入腐蚀性元素(通过接触或气相交换);
    2)已存在的相的分解(ZrO2除外);
    3)玻璃相的形成成为腐蚀元素侵入保温材料辊棒的载体;
    4)玻璃体的晶化;
    5)在腐蚀层和陶瓷材料本体间接触面毛孔的增加;
    6)微裂纹的增多及扩大,晶相保温材料热机械性能不同导致冷却时淬裂。
        3 预防的措施
        因此,防止辊棒的腐蚀断裂要从辊棒的制造和使用两方面着手。主要有以下措施:
    1)配方上应尽量少引入CaO、Na2O、K2O、MgO等碱性氧化物;
    2)提高原料纯度,降低Fe2O3、TiO2等杂质含量;
    3)从配方和烧成方面着手,保温材料尽量减少辊棒的开口气孔率;
    4)在辊棒表面涂抹一层由硅酸锆、优质刚玉砂及高岭土为主要成分的氧化铝浆保护层,该保温材料氧化铝浆保护层起防止辊棒表面化学腐蚀的保护作用,并能减轻辊棒表面粘结物的形成;
        5)避免铅、硼、碱性氧化物的污染腐蚀;
    6)做好辊棒的保养,及时更换清理脏蚀保温材料的辊棒。

[ 本帖最后由 yutr 于 2009-2-27 16:52 编辑 ]

 

发表于 2009-2-27 15:48:49

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发表于 2019-12-2 09:05:15

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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