גורמים המשפיעים על חיי השירות של חסיני אש באח של תנור פיצוץ

לאחר השלמת בניית הכבשן, מהכניסה לשימוש ועד סיום שירות התנור, כאשר החומר נכנס לתהליך הירידה ושלב עליית גז התנור בתהליך חילופי החום, חומרי הקירור האמצעיים והעליונים נמצאים במצב בלאי ושחיקה לטווח ארוך, והחלק התחתון של גוף התנור הוא תנור האח. הבטנה התחתונה נטבלה בברזל מותך ובסיגים. פנים הכבשן ממשיך להיות תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. גורמים אלה מקיימים אינטראקציה ומשפיעים על חיי השירות של תנור הפיצוץ.

ישנם גורמים רבים המשפיעים על חיי השירות של חומרים חסיני אש. עד כה, לא הייתה השקפה ברורה ומאוחדת לחלוטין. השקפות נפוצות ועקביות בדרך כלל יכולות לסכם את הגורמים המשפיעים הללו לשתי קטגוריות, כלומר, פעולה פיזית ושחיקה כימית.

1. השפעת הפעולה הפיזית על החומר העקשן של האח:

(1) מתח תרמי. הטמפרטורה של שכבת העבודה העקשנית בחלק האח ונקודת המגע בנוזל סיגי הברזל היא עד 1350 ℃. טמפרטורת מי הקירור של עמוד הקירור אליו מגע שכבת בידוד החום היא רק 25 ~ 45 ℃. הפרש הטמפרטורה הרדיאלי גדול, וכתוצאה מכך מתח תרמי עצום. בתנאי כביש ארוכי טווח בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, לחץ תרמי ואינטראקציות פיזיות וכימיות אחרות משפיעות זה על זה, וכתוצאה מכך תופעות נזק שונות כגון התפשטות תרמית והתכווצות של חומרים עקשנים, שברים והתפוררות.

(2) לפשפש וללבוש. במהלך פעולתו של תנור הפיצוץ, עקשן המרפד את האח מגיב ברציפות למחזור של ברזל מותך ולעלייה וירידת מפלס הסיגים. תחת השפעת טמפרטורה גבוהה ושחיקה בלחץ גבוה ובלאי לאורך זמן, עמידות הבלאי של העקשן ממשיכה לרדת, מה שמשפיע על חיי השירות שלו. עור הסיגים הנוצר על משטח המגע של סיגים-ברזל עלול ליפול גם במהלך התהליך המשתנה של מצב התנור. בשלב זה, החומר העקשן של רירית הכבשן ייסרק ישירות ויישחף על ידי סיגי הברזל והברזל המותך.

(3) כוח משיכה פיזי. במהלך השימוש בכבשן הפיצוץ, סיגי הברזל המותך מתווספים ללא הרף לאח והברזל המותך המאוחסן בשכבת הברזל המת, כולל השפעת אוויר חם בלחץ גבוה בכבשן, המונח זה על גבי זה, כך שהחומר העמיד. בתחתית הכבשן יש כוח משיכה פיזי גדול יותר. . עבור שכבת לבני הפחמן במפגש האח ותחתית הכבשן, כוחות אלה ממלאים תפקיד בגזירה. חוזק הלחיצה של לבני פחמן בטמפרטורת החדר הוא 20-40MPa, וחוזק הכיפוף הוא 7-15MPa בלבד. החוזק בטמפרטורות גבוהות כאשר הטמפרטורה נמוכה מהטמפרטורה הרגילה, כאשר הלחץ קרוב לגבול החוזק שלו, קל לשבור או לייצר סדקים. בשלב זה, נוזל סיגי הברזל יחדור לתוך החריצים והסדקים. חדירת ושחיקה של ברזל מותך.

(4) כושר הציפה של ברזל מותך. הצפיפות של חומרים עקשנים קטנה בהרבה מזו של ברזל מותך, והחומרים העמידים יהיו נתונים לציפה כלפי מעלה בברזל המותך. תחתית הכבשן ממוקמת בדרך כלל בסמוך למעטפת התנור עם קוטר מצטמצם מסוים, והשחול הישיר והחיכוך של העקשן משמשים להחלשת הציפה שלו. עם זאת, כאשר הכוח יגיע לגבול העקשן, זה יגרום לעקשן להתעוות או אפילו להישבר ולהמשיך לסבול. השפעת הציפה גוררת אחריה נזק חמור יותר או אפילו נפילה מהמצופים.

2. התקפה כימית:

(1) קורוזיה חמה של מתכת קרבורית. ברזל חזיר הוא תמיסה בלתי רוויה המכילה פחמן של ברזל פחמן מותך. תכולת הפחמן של ברזל חזיר נשמרת בדרך כלל על 4.5% עד 5.4% במהלך תהליך הייצור. תכולת הפחמן קשורה לגורמים כמו נפח תנור הפיצוץ, לחץ אוויר חם וחוזק ההתכה, והגבוהה כמה לא ברור. לכן, במהלך פעולת הכבשן מתרחשת מעת לעת תגובת הקרבוריזציה בין הברזל המותך באח לבין לבני הפחמן, וניתן לקרבור גם את הקוקס ואבקת הפחם שבדלק. המגע ארוך הטווח משפיע על לבני הפחמן באח. נמס אובדן והרס.

(2) תגובת חיזור. במהלך תהליך הייצור של תנור הפיצוץ מתרחשות באח סוגים שונים של תגובות חמצון-הפחתות, כמו תגובת מים-גז הנגרמת כתוצאה מדליפת מים בתנור ובקיר הקירור, שתגרום לחמצון לבני פחמן. , וכתוצאה מכך לאובדן פחמן או אפילו פירוק, מה שגורם לסדקים. החוזק של לבני פחמן יורד. סדרה של תגובות חימצון-הפחתת מתכות אלקליות כגון אשלגן, נתרן, עופרת ואבץ בכבשן הפיצוץ עשויות לגרום להתרופפות של לבני פחמן, סדקי טבעת והשפעות מזיקות אחרות.

גורמי קורוזיה פיזיים וכימיים ממשיכים להתרחש באח ובתחתית הכבשן, והם מקיימים אינטראקציה זה עם זה ופוגעים באח ובחסני התחתית. לכן, בעת בחירת החומרים העקשנים במוקד ובתחתית, הגורמים לעיל צריכים להיות בהתאם לתנור הספציפי. על מנת להבטיח את חיי השירות, יש לבחור בצורה נכונה את החומרים העמידים עם ביצועים מקיפים יותר.