腐蝕性氣體對耐火保溫材料導(dǎo)致?lián)p壞的主要特點有什么？以廢礦物油為燃料的水泥窯有機廢氣中帶有大批量的硫和氯氣，玻璃窯有機廢氣中帶有大批量的SO3和K2O、Na2O等，固體廢棄物垃圾焚燒爐、熔融爐有機廢氣中也會形成硫酸汽體、氯化氫氣體等弱酸性汽體。這種弱酸性汽體都具備較強的耐腐蝕性，對耐火保溫材料產(chǎn)生腐蝕性。

 

1、CI2和HCI產(chǎn)生的受損

 

在找不到氧氣并存的具體情況下，耐火金屬氧化物與CI2及其HCI的持續(xù)高溫化學(xué)反應(yīng)可以用之下結(jié)構(gòu)式來敘述：

MO(s)+C12(g)-MCl2(g)+1/202(g)

MO(s)+2HCl(g)=MCl2(g)+H20(g)

 

根據(jù)熱力學(xué)測算得到多種多樣耐火金屬氧化物在1300K時與CI2和HCI相互之間的反應(yīng)方程6-3,規(guī)范形成自由能AG值在一切具體情況下均為正值，因此正化學(xué)反應(yīng)不可以開展。殊不知，在汽體流動性的標(biāo)準(zhǔn)下，因為形成的O2(g)、H20(g)和氯化物汽體的分壓比較低.

 

在這樣的情況下，相關(guān)所述正化學(xué)反應(yīng)確是能夠開展的。假如氯化物形成化學(xué)反應(yīng)的活化能低，便可預(yù)測分析到因為沸點較低的氯化物蒸發(fā)，耐火保溫材料的產(chǎn)品質(zhì)量將會減少。實際上觀察的結(jié)果顯示是：在Cl2(g)中，當(dāng)其濃度值超出5000ppm時，針對所應(yīng)用的耐火保溫材料就必須非常注意。具體來說覺得：

(1)非金屬氧化物系耐火保溫材料對HC1都具備很高的耐腐蝕性。Fe2O3在熱力學(xué)上不與CI2(g)化學(xué)反應(yīng)，但形成的FeCl3因為是氣相，故會蒸發(fā)，失去平衡，因此可產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

(2)Ca0與C12非常容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并形成CaCl2高效液相，進而減少耐火保溫材料的熱穩(wěn)定性。

 

當(dāng)汽體中帶有HCI時，因為耐火保溫材料（耐火磚和耐火澆注料）都對HCI具備優(yōu)良的可靠性，并不考量汽體對其腐蝕性的不良影響。但在停窯實際操作時，爐內(nèi)溫度降至露點之下時，就應(yīng)考量HC1所產(chǎn)生的腐蝕性。尤其是耐火澆注料中Ca0更會溶解到pH=1~2的強酸中，引發(fā)組織化受損。

 

在科學(xué)研究CI2和HCI與SiC、Si3N4和AIN等非金屬氧化物的很有可能化學(xué)反應(yīng)時，得到CI2與SiC、Si3N4和AIN的化學(xué)反應(yīng)在1300K時的規(guī)范形成自由能△G值都為負(fù)數(shù)，因此覺得在熱力學(xué)上是能夠開展的，進而說明這種非金屬氧化物系耐火保溫材料也將因形成氯化物蒸發(fā)而加速腐蝕性。由此可見，在濃度較高的CI2含量的汽體中應(yīng)用時就應(yīng)特別注意恰當(dāng)挑選耐火保溫材料。殊不知，在HC1的具體情況下，除SiC外，AGisoox均為正值，說明他們在熱力學(xué)上是比較穩(wěn)定的，因此對HCI都具備很高的耐腐蝕性。
 

 

2、 SO3汽體造成的腐蝕性

 

當(dāng)以廢礦物油做為水泥回轉(zhuǎn)窯的燃料時，因為廢礦物油通常都帶有很多的氯和硫，因此點燃汽體中不但含C12(g)并且還含SO3(g),使窯襯耐火保溫材料的侵蝕作用擴大。SO3(g)和CI2(g)在700~1000℃上下與MgO化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成MgSO4和氯化物會與工作中表層觸碰的偏堿里襯耐火保溫材料的栽培基質(zhì)開展化學(xué)反應(yīng)，造成工作中表層松散，比較嚴(yán)重減少其使用期限。

 

在玻璃窯蓄熱室的汽體中，除開氯以外還帶有V203以及堿類。在其中中段方格體的上方是V2O3侵蝕作用區(qū)。V2O3來源于重油，它關(guān)鍵侵蝕作用以2Ca0·SiO2為融合相的上方方格層鎂質(zhì)方格磚。其化學(xué)反應(yīng)全過程是在空氣氧化氛圍中1150~1250℃的前提條件下，V2O5與Ca0化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成低溶點的鑰酸鈣，而在復(fù)原氛圍下轉(zhuǎn)化成揮發(fā)物饑酸鈣，造成鎂磚的融合看中喪失一部分CaO,使CaO/SiO2比產(chǎn)生變化，即硅酸鹽相從2Ca0.SiO2→3CaO·MgO·2SiO2→CaO·MgO·SiO2,導(dǎo)致鎂質(zhì)方格磚遭受比較嚴(yán)重侵蝕作用。

 

3、堿類造成的腐蝕性

 

堿類（Na20、K20等）普遍存在于點燃汽體或是普遍存在于帶有弱酸性(C1、CI2和SO3)的點燃汽體即含NaC1、KC1、Na2SO4和K2SO4的汽體中，因為Na2O、K20以及他們的氯化物和硫酸鹽歸屬于低沸點的揮發(fā)物化學(xué)物質(zhì)，并且具備較強的侵蝕作用工作能力，因此會滲透到進到耐火保溫材料結(jié)構(gòu)特征中，溫度變化便會引發(fā)其冷凝和揮發(fā)，形成凝結(jié)和熔解全過程，使材料結(jié)構(gòu)特征減弱，表層松散而受損。這種帶有高侵蝕作用特性成份的汽體還會與耐火保溫材料成份產(chǎn)生非常繁雜的有機化學(xué)侵蝕作用化學(xué)反應(yīng)，造成材料比較嚴(yán)重蝕損。

 

持續(xù)高溫汽體中的堿類（Na2O、K20等）以及氯化物和硫酸鹽對耐火保溫材料腐蝕性水平能用有關(guān)相圖來預(yù)測分析。比如，當(dāng)K20滲透到SiO2-A12O3系原材料里時，將會使A12O3-3A12O3·2SiO2系無變點溫度的1840℃快速減少到A12O3-3A12O3.2SiO2-K20.A12O3.4SiO2系無變點溫度的1315℃，降低了525℃。除此之外，將K20改成Na20時，相對應(yīng)高效液相突然出現(xiàn)的溫度則由AI2O3-3A12O3·2SiO2系無變點溫度的1840℃快速減少到AI2O3-3A12O3.2SiO2-Na2O.A12O3.6SiO2系無變點溫度的1140℃，降低了700℃。由此可見，堿類以及強酸鹽是SiO2-AI2O3耐火保溫材料的強有機溶劑，但對SiO2含量高的SiO2-AI2O3耐火保溫材料卻要低一部分。

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