剛玉耐火球表面產(chǎn)生裂紋的原因

但是，人工篩選耐火球是更換作業(yè)中最困難的工作，每次更換耐火球都會(huì)影響高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)?，F(xiàn)在很多球式熱風(fēng)爐都是人工分揀重裝，50-60%的完好耐火球都是人工分揀，可以重新裝填使用，但不足以補(bǔ)充新球。球形熱風(fēng)爐是一種與煉鐵高爐生產(chǎn)配套的工業(yè)窯爐設(shè)備，其主要功能是為高爐提供連續(xù)穩(wěn)定的高溫?zé)犸L(fēng)，耐火球是球形熱風(fēng)爐的主要蓄熱材料。

熱風(fēng)爐床的上部一般采用直徑為75-80毫米的剛玉耐火球，剛玉耐火球的主要成分為Al2O3和氧化鋯。其具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和較高的高溫穩(wěn)定性。負(fù)載的重量完全不影響耐火球的使用，但剛玉耐火球使用一定時(shí)間后會(huì)破碎。從剛玉耐火球的外觀和表面來看，耐火球顆粒疏松，體積明顯膨脹，但內(nèi)球心結(jié)構(gòu)細(xì)小致密。

那么球床用剛玉耐火球怎么會(huì)這樣呢？原因是高爐粉塵在燃燒和送風(fēng)過程中會(huì)被帶入熱風(fēng)爐的球床，高M(jìn)gO和Fe2O3來自高爐粉塵。在剛玉耐火球中，氧化鎂與Fe2O3和Al2O3反應(yīng)，生成鎂鋁尖晶石和鎂鐵尖晶石。在1200℃時(shí)，生成相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，在1400℃時(shí)，生成相的組成為70%。MgO和Al2O3的固體反應(yīng)產(chǎn)生MA，體積膨脹的8%。

在熱風(fēng)爐燃燒剛玉耐火球的過程中，爐膛頂部的AZM耐火球處于整個(gè)爐膛的最高溫度，溫度為1400℃。剛玉耐火球的溫度達(dá)到1600℃才能真正使晶相完全發(fā)育。此時(shí)，剛玉耐火球熱震穩(wěn)定性好，爐膛上部最高溫度為1400℃。剛玉耐火球尖晶石晶相未完全生長(zhǎng)，剛玉耐火球在使用過程中會(huì)膨脹，導(dǎo)致球表面開裂和粉化。

同時(shí)，熱風(fēng)爐交替運(yùn)行，熱沖擊使剛玉耐火球表面產(chǎn)生裂紋，加劇剛玉耐火球的粉化過程，使剛玉耐火球從外向內(nèi)膨脹、破裂、粉化。這證明耐火球的粉化破壞是由表及里逐漸進(jìn)行的，表面先粉化，內(nèi)部隨著膨脹而破碎。

為了延長(zhǎng)熱風(fēng)爐剛玉耐火球的壽命，有必要減少高爐粉塵進(jìn)入球床。另一方面，耐火球制造商在技術(shù)上提高了剛玉耐火球的密度，耐火球的表面陶瓷化有效地防止了剛玉球尖晶石的膨脹和破壞。