山东温度对耐火材料使用周期的影响

      耐火材料基本的性能就是要耐高温，并具有隔热性。不过，温度会对所有的损毁造成影响，如杂质多时，在较低的温度下便会生成液相，产生收缩，并由此而产生裂纹。山东散装料

      此外，耐火材料与熔渣接触时会向熔渣中扩散，扩散速度(dn/dt)可以用下式来表示：

dn/dt=DS(ns-n)/δ (1)

      式中，D为扩散系数；S为耐火材料与熔渣接触的面积；ns和n分别为耐火材料在熔渣中的饱和浓度和在时间为t时的浓度；δ为扩散层的厚度。

      扩散系数在不同的温度下变化较大，有下述关系：

D=Aexp-(Q/RT) (2)

      式中，A为常数；Q为扩散活化能；R为气体常数，T为温度。

      将式2-2代入式2-1得

dn/dt=Bexp(-Q/RT) (3)

      式中，B=AS(ns-n)/δ;式2-3说明当耐火材料出现熔损时，随着温度上升熔损就以指数倍增加。对于一般的熔解反应速度(υ)，决定于扩散速度：

υ=dn/dt=Bexp(-Q/RT) (4)

      由于粘度与扩散系数之间有司托克斯-爱因斯坦关系式：

D=KT=6πηγ(5)

      式中，K为玻尔兹曼常数；γ为迁移微粒的半径；η为粘度系数。该关系式是从球形颗粒在均一性介质中的简单情况下推导出来的，在硅酸盐和氧化物系统中不一定可用。但是，D与η之间的反比例关系是可以肯定的。式2-3和式2-5说明，反应物的黏度随着温度的上升而降低。溶液的粘度降低后，侵入的熔渣数量增加，反应面积即扩大，熔损加快。

      在实际使用中发现，在玻璃窑中，熔融的温度上升1℃，耐火材料的侵蚀就增加10%，在LD转炉中，出钢温度提高30℃，耐火材料的损毁就增加一倍。这些情况都说明，温度对熔损的影响是非常大的。为了解决这个问题，除基本原料之外，耐火材料的组织结构即气孔率和气孔径也是很重要的，但最主要的还是耐火材料与熔渣之间的润湿角(θ)应在90℃上，因此说明采用不润湿的材料更为有效。一般来说，炭素材料与熔渣之间润湿性小，所以利用炭素配合是有效的。温度对Al2O3-SiC-C系中A、B，C3种砖被侵蚀情况的实例如图13-2-1所示。该图表明，这3种砖侵蚀都不大，浸润也较小，但随着温度上升侵蚀增加。因此，当A种砖不理想时，设计了B种砖；B种砖也不能满足使用条件时，又设计了C种砖。

      关于温度对于耐火材料损毁的影响还可以举出MgO-C砖的例子。如图2所表明的那样，MgO-C系的共存区在高温下急剧变狭，1700℃已经缩小成一条线了，超过1800℃时，二者就再也不能共存了。