耐火材料損毀原因是什么？如何預(yù)防？

類型

原因

預(yù)防措施

備注

熔失（熔液侵蝕）

熔態(tài)金屬、熔渣、熔灰等與耐火材料反應(yīng)生成低熔物，當(dāng)這些低熔物熔融流失時，易使耐火材料熔失。

1、采用氣孔率低、透氣性小、燒成良好的耐火材料。
2、采用對熔融物的溶解度低、溶解生成物粘度高的耐火材料。
3、盡可能采用不易被熔融物侵潤的耐火材料。
4、冷卻耐火材料表面，使其溫度保持在熔液的熔點(diǎn)以上50攝氏度范圍之內(nèi)

1、成為耐火材料損壞的主因較多。
2、部分熔渣向耐火材料滲透擴(kuò)散，可在表面生成些共熔變質(zhì)層，這些變質(zhì)層多數(shù)情況下在熔渣中溶解，因而他們的粘性、溶解度很重要。
3、認(rèn)為耐火材料的熔失速度是以化學(xué)因?yàn)闉橹鳎锢硪蛩鼐哟蔚目捶ㄊ遣煌椎模?dāng)接觸耐火材料的熔渣粘度較小時，物理因素的比重增加。
4、耐火材料的耐蝕性不定取決于他們的酸堿度。
5、熔態(tài)金屬對耐火材料的侵蝕、除了磨損之外，尚有化學(xué)反應(yīng)（氧化、還原）熔融金屬蒸汽的侵蝕等。
另外，有時炭質(zhì)耐火次啊了同金屬熔融而生成合金。

氣損

與耐火材料接觸的氣體引起化學(xué)變化，造成耐火材料的侵蝕和破壞

1、采用與接觸的氣體或氣體的凝結(jié)物反應(yīng)速度慢的耐火材料。
2、采用透氣性小，強(qiáng)度高的耐火材料。
3、砌縫應(yīng)密封。

1、多數(shù)情況下，是在殊的溫度區(qū)域產(chǎn)生氣損，氣體深入耐火材料內(nèi)部而引起膨脹、崩壞等。
2、較常見的是因?yàn)?span>co的接觸分解使炭素崩壞，這種損壞多發(fā)生在高爐爐壁。
3、CL2.SO2等氣體也會造成耐火材料的損壞
4、堿蒸汽、鋅蒸汽等也會損壞耐火材料
5、鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)耐火材料和白云石質(zhì)還原耐火材料在低溫下吸收水蒸汽而崩壞。
6、還原氣流和水蒸汽降低耐火材料熔點(diǎn)，有時會使耐火材料變質(zhì)。
7、炭質(zhì)、碳化硅質(zhì)耐火材料因受堿蒸汽作用而損傷，受洋氣作用而燃燒（對碳化硅耐火材料會造成崩壞）這種損壞也是氣損

磨損

因與裝入的物料、氣流、裝料設(shè)備發(fā)生機(jī)械磨擦而使耐火材料受損

1、選用在使用溫度下耐磨性強(qiáng)的耐火材料。
2、應(yīng)注意裝料方法、裝料設(shè)備設(shè)計(jì)等問題。

1、多數(shù)情況下，是因固態(tài)或熔液態(tài)裝入物摩擦耐火材料，造成耐火材料的損壞原因之。
2、多數(shù)情況下，磨損和侵蝕是在起發(fā)生的
3、耐磨性與耐火材料的物理性質(zhì)有關(guān)

熱剝裂

耐火材料受到冷熱時，由于表面和內(nèi)部的膨脹差產(chǎn)生的應(yīng)變，造成耐火材料表面剝離裂

1、注意不要冷熱
2、使用抗熱沖擊性強(qiáng)的耐火材料

1、已有很多理論公式，但總的來說，導(dǎo)熱系數(shù)越小，受剪切作用彎曲程度越小的耐火材料則越容易剝裂
2、鉻磚、鎂磚等是容易產(chǎn)生熱剝裂的耐火材料，但是，即使是同化學(xué)組成的耐火材料，因所用原料及制造方法的不同，抗剝裂性往往也有顯著差異
3、耐火材料在使用中變質(zhì)而易于剝裂
4、硅磚在低溫時容易剝裂，而在高溫時不易剝裂。因耐火材料種類不同，在定的溫度范圍容易引起熱剝裂。

機(jī)械剝裂

隨著著溫度的升高，由于熱膨脹等原因，耐火材料結(jié)構(gòu)體局部受到大的壓力，這種壓力會造成耐火材料剝裂

1、充分留出耐火材料的膨脹縫
2、對圓形拱頂?shù)龋S著加熱溫度的升高，放松拉桿，調(diào)節(jié)壓力
3、緩慢進(jìn)行加熱
4、使用熱膨脹系數(shù)小的耐火材料
5、對冷面應(yīng)進(jìn)行隔熱、減小溫度變化

1、圓形拱頂面受熱時，磚的內(nèi)部溫度發(fā)生變化而使受熱面附近的熱膨脹比外面大，受熱面附近受到大的壓力，有時終至壓壞耐火材磚，這種破壞稱為（擠裂）
2、混鐵爐的鎂磚內(nèi)襯是受擠裂的明顯例子
3、有時機(jī)械剝裂被誤認(rèn)為熱剝裂，這點(diǎn)應(yīng)予注意

結(jié)構(gòu)剝裂

與加熱面接觸的熔渣、粉塵、氣體等侵入耐火材料，由于這些溶媒以及熱的作用，在加熱面附近產(chǎn)生變質(zhì)層，這種變質(zhì)部分因液相多、收縮而剝落，或者由于變質(zhì)部分與未變質(zhì)部分的膨脹不同而剝落

1、采用不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)散裂的耐火材料（與原料和制法有關(guān)），同系統(tǒng)的耐火材料，荷重軟化點(diǎn)高的制品，其抗散裂性要好些
2、對高溫爐墻，拱頂?shù)鹊耐鈧?cè)進(jìn)行冷卻，對減小變質(zhì)層的厚度是有的
3、對堿性耐火材磚，應(yīng)加上金屬套或鎂鐵板。
4、減輕耐火材料上的應(yīng)力（彈性吊頂結(jié)構(gòu)等）

1、是耐火材料較普通的損壞原因之；
2、在高溫爐中使用性，堿性耐火材料時，常產(chǎn)生這種剝裂；
3、變質(zhì)部分厚度在20-50毫米，般時層層的剝落下來；
4、硅質(zhì)，半硅質(zhì)耐火材料很少產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝裂；
5、粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)耐火材料產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝裂的速度因所用原料和執(zhí)法不同而有顯著差異；
6、鉻質(zhì)、鉻鎂質(zhì)等含鉻礦的耐火材料，在高溫下吸收氧化鐵顯著而剝裂，這種現(xiàn)象稱為（剝裂性膨脹）；
7、堿性耐火材料般容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝裂；
8、鎂磚吸收硅酸而變質(zhì)，造成脫皮，這種現(xiàn)象稱為（鱗剝）粘土磚、高鋁磚如果吸收堿性成分，也能產(chǎn)生鱗剝

收縮

耐火材料因長時間受熱而收縮，磚縫裂開，引起拱磚脫落。

1、采用收縮小的耐火材料；
2、對外部進(jìn)行冷卻；

1、除硅質(zhì)和電熔鑄耐火材料外，其他耐火材料般都多少具有收縮性；
2、即使是同品種的耐火材料，由于所用原料和制造方法不同，收縮也有很大差異，因此，不可把選擇的重點(diǎn)只放在耐火度和化學(xué)成分上；
3、通常，短時間殘余收縮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不定和長時間的加熱殘余收縮成比例。

軟化損傷

因受熱使耐火材料的壓縮強(qiáng)度降低，耐火磚被壓壞，造成爐壁倒塌；

1、采用荷重軟化點(diǎn)高的耐火材料；
2、改進(jìn)爐體結(jié)構(gòu)（采用懸吊式結(jié)構(gòu)，爐墻增厚、改變拱頂形式等）；

1、耐火材料的壓縮強(qiáng)度在800-1000度急劇減小而顯出軟化傾向；
2、采用非懸吊結(jié)構(gòu)時，爐墻的中心如果達(dá)到其軟化溫度，因長時間加熱、爐墻的受熱面?zhèn)缺粔嚎澹瑺t墻向內(nèi)倒塌。
3、磚的砌法、泥漿的好壞，也關(guān)系到軟化損壞

可逆膨脹

由于耐火材料發(fā)生可逆熱膨脹，使結(jié)構(gòu)體龜裂、凸出或破壞

1、采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，留出膨脹縫；
2、防止夾雜物進(jìn)入膨脹縫；
3、加熱、冷卻窯爐時，根據(jù)磚的膨脹收縮情況調(diào)節(jié)緊固件；
4、采用膨脹系數(shù)小的耐火材料；

1、冷卻時產(chǎn)生的磚縫如被夾雜物堵塞、反復(fù)加熱冷卻時，往往會導(dǎo)致窯爐破損；
2、因?yàn)槟突鸩牧显?span>1000度之前彈性模數(shù)高，如果強(qiáng)力阻止熱膨脹，就會產(chǎn)生大的壓力，由于耐火材料經(jīng)受不了這樣大的壓力，如果膨脹縫留的不夠，耐火材料的損壞時不可避免的；
3、為了使膨脹縫有良好果，在磚的摩擦滑動面上，不得使用常溫凝固泥漿。