耐火砖知识
什么是附渣层
发布日期: 2026-02-25
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  附渣层是冶金、材料加工领域的专业术语,指耐火材料受熔渣侵蚀后在其工作面形成的附着物质层。其特征如下:


  1、成分构成:化学成分与矿物相和熔渣相近,但耐火材料组元的含量增高,通常还存在一些由耐火材料冲刷下来的颗粒。主要由Al₂O₃、CaO、SiO₂和MgO等成分组成,形成镁铝尖晶石(MgO·Al₂O₃)、镁橄榄石(2MgO·SiO₂)以及铝硅酸钙(2CaO·Al₂O₃·SiO₂)等高熔点物相。
  2、形成:在高温环境下,熔渣与耐火材料发生物理化学反应,通过以下两种方式形成:


  粘性粘结:高温下熔渣具有一定流动性,与耐火材料表面接触后冷却凝固形成粘结。

  析出性粘结:熔渣中的高熔点物相在耐火材料表面析出结晶,形成附着层。

  功能与影响

  保护作用:连续、高粘滞性的附渣层可以减轻耐火材料的侵蚀,减少熔渣向耐火材料的渗透,起到隔热保温作用,使炉次之间停歇期间炉衬工作面温度下降减慢,从而减轻热剥落与结构剥落造成的炉体损坏。

  负面影响:附渣层过厚会导致热阻增大,影响传热效率,甚至可能引发设备堵塞、损坏等问题。


  附渣层的应用场景


  1、冶金工业:在炼钢、炼铁等冶金过程中,附渣层可以保护炉衬和设备,延长使用寿命,降低生产成本。例如,在RH精炼过程中,插入管表面形成的附渣层可以减少熔渣对插入管的侵蚀,提高插入管的服役寿命。
  2、锅炉行业:在燃煤锅炉中,附渣层的形成可能会影响锅炉的热效率和安全性。因此,需要采取措施控制附渣层的形成和厚度,如优化燃料配比、调整燃烧参数、定期清灰等。
  3、材料加工:在金属铸造、焊接等材料加工过程中,附渣层的存在可能会影响产品质量。因此,需要采取措施去除附渣层,如使用除渣剂、打磨等。

  附渣层的形成原因与影响


  1、温度因素:温度是影响附渣层形成的重要因素之一。高温下熔渣具有较高的流动性和化学活性,容易与耐火材料发生反应形成附渣层。同时,温度的交替变化会导致附渣层不断增厚,难以自行脱落。
  2、熔渣成分:熔渣的成分对附渣层的形成和性质具有重要影响。不同成分的熔渣具有不同的熔点、粘度和化学活性,与耐火材料的反应程度也不同。例如,含有较多低熔点物相的熔渣容易形成附渣层,而含有较多高熔点物相的熔渣则相对较难形成附渣层。
  3、耐火材料性能:耐火材料的性能也是影响附渣层形成的重要因素之一。不同材质的耐火材料具有不同的化学稳定性和抗侵蚀能力,与熔渣的反应程度也不同。例如,含有较多Al₂O₃、MgO等成分的耐火材料具有较好的抗侵蚀能力,相对较难形成附渣层。
  4、操作条件:操作条件如气流组织、燃烧参数等也会影响附渣层的形成。例如,气流组织不合理会导致熔渣在炉膛内分布不均,容易在局部区域形成附渣层;燃烧参数不合理会导致炉膛温度过高或局部过热,促进附渣层的形成。


  附渣层的控制与处理方法


  1、优化燃料配比:通过调整燃料的成分和比例,控制熔渣的成分和性质,减少附渣层的形成。例如,添加灰熔点改性剂(如石灰石、白云石)可以提高灰分的熔点,减少附渣层的形成。
  2、调整燃烧参数:通过调整燃烧参数如炉膛温度、风量、风速等,控制熔渣的流动性和化学活性,减少附渣层的形成。例如,降低炉膛温度可以减少熔渣的流动性和化学活性,从而减少附渣层的形成。
  3、定期清灰:定期清理炉膛和受热面上的附渣层,保持设备的清洁和传热效率。清灰方法包括机械清灰、化学清灰、声波清灰等。
  4、使用防渣涂层:在耐火材料表面喷涂防渣涂层,如陶瓷涂层、金属涂层等,可以提高耐火材料的抗侵蚀能力,减少附渣层的形成。
  5、优化设备设计:通过优化设备的结构和设计,改善气流组织和燃烧条件,减少附渣层的形成。例如,采用切向对冲式燃烧器可以改善气流组织,减少熔渣在炉膛内的沉积。


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