耐火澆注料在使用前的烘烤為其生產(chǎn)過(guò)程中重要的一環(huán),澆注料烘烤制度制定合理與否決 定其坯體烘烤的好壞,進(jìn)而直接影響其使用性能、廠家的生產(chǎn)過(guò)程及經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的澆注 料烘烤制度的制定通常簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)控制兩個(gè)節(jié)點(diǎn):100~150℃與250~350℃,即自由水的排除于結(jié)晶水的排除,但據(jù)此確立的烘烤制度在烘烤過(guò)程中時(shí)常發(fā)生澆注料坯體的剝落甚至爆裂,因此對(duì)澆注料烘烤制度的指定還需要根據(jù)其損壞的原因,合理分析烘烤過(guò)程中澆注料物性變化,嚴(yán)格制定其烘烤制度。
1:爆裂原因分析
澆注料爆裂為兩方面原因所致,一是烘烤時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽壓力,二是因溫度梯度所引起的內(nèi)部熱應(yīng)力爆裂。
1.1蒸汽壓力致爆裂
蒸汽壓力致爆裂的機(jī)理主要是耐火制品中自由水、結(jié)合水等在烘烤過(guò)程中蒸發(fā),在坯體內(nèi)部產(chǎn)生帶壓氣體,如制品透氣性差,或加熱速率過(guò)快,產(chǎn)生的蒸汽無(wú)法及時(shí)排除而聚集形成的壓力超過(guò)制品的極限強(qiáng)度時(shí),將導(dǎo)致耐火制品機(jī)械性破壞,甚至粉碎性炸裂。
耐火澆注料烘烤時(shí)其內(nèi)部蒸汽壓力的形成不能簡(jiǎn)單用水合蒸汽的溫度—壓力關(guān)系來(lái)說(shuō)明,綜合可知原因如下
(1)耐火澆注料內(nèi)部蒸汽壓力升高機(jī)制:烘烤過(guò)程中的耐火澆注料內(nèi)部存在飽和水蒸氣阻隔墻效應(yīng),受飽和層的阻隔,水蒸氣不能快速向內(nèi)遷移,只得進(jìn)入加熱層,被進(jìn)一步加熱升溫,體積急劇增加至上千倍,從而在澆注料內(nèi)部形成很高的蒸汽壓力
(2)蒸汽壓力爆裂機(jī)理的影響因素:主要有形成的水蒸氣壓力大小、水(氣)排除的方式、坯體強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及透氣度。
1.2熱應(yīng)力致爆裂
澆注料烘烤過(guò)程中內(nèi)部熱應(yīng)力的作用機(jī)理可理解為制品在烘烤時(shí)內(nèi)部顆粒周圍產(chǎn)生兩向或三向熱應(yīng)力,由于澆注料本身為一復(fù)雜非均質(zhì)系統(tǒng),熱應(yīng)力隨著溫度梯度的升高而升高,進(jìn)而在顆;蚱渲車∪跆幮纬晌⑿〉芰枯^高的裂縫,當(dāng)達(dá)到某一值時(shí),或與孔蒸汽壓力等其它因素結(jié)合在一起,形成比制品自身抗拉強(qiáng)度更高的拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致破壞的發(fā)生。