Corindó mullita colableés un material refractari{0}}monolític d'alt rendiment. Combinant les excel·lents propietats dels agregats de corindó i mullita, presenta una alta -resistència a la temperatura, una excel·lent estabilitat tèrmica, resistència al desgast, resistència al xoc tèrmic i una estructura compacta. S'utilitza àmpliament com a material de revestiment en equips d'alta temperatura-que funcionen a 1300 graus -1600 graus, inclosos forns industrials, conductes d'aire calent, incineradors, forns de calç i forns de calefacció, el que el converteix en un material essencial per garantir el funcionament estable i a llarg termini-de l'equip{8}} industrial d'alta temperatura.
El procés d'instal·lació d'aquest modelable requereix tècniques especialitzades i un control estricte durant tot el procediment, inclosos els processos de dosificació, barreja, fosa, curat i{0}}assecat del material. Durant la-instal·lació al lloc, un funcionament inadequat o un control insuficient del procés poden provocar fàcilment diversos problemes de qualitat, que afecten directament la resistència estructural, el rendiment refractari i la vida útil del revestiment.
A partir de l'experiència pràctica d'instal·lació industrial, aquest article analitza sistemàticament els problemes de qualitat habituals que es produeixen al llarg del procés de construcció de mullita de corindó, n'identifiquen les causes i proposa mesures de prevenció i control dirigides, proporcionant orientació tècnica per a pràctiques d'instal·lació estandarditzades.
Ⅰ.El control inadequat de la humitat durant la barreja resulta en una mala integritat estructural
El control de la humitat és un factor crític en la instal·lació de mullita de corindó i una de les àrees més susceptibles a problemes de qualitat durant la-construcció del lloc. En comparació amb les peces colades d'alta-alúmina convencionals, les motlles de mullita de corindó presenten una estructura d'àrids compactes i una absorció d'aigua extremadament baixa, cosa que els fa molt sensibles a les variacions del contingut d'aigua de la mescla. Durant la instal·lació, alguns operadors afegeixen aigua excessiva més enllà del nivell recomanat per millorar la treballabilitat i facilitar la col·locació. Combinades amb factors com ara la construcció del temps plujós-, l'acumulació d'aigua al lloc de treball i l'ús de fonts d'aigua contaminades, aquestes pràctiques poden provocar fàcilment defectes de qualitat en el revestiment colable.
El contingut d'humitat excessiu fa que la barreja colable sigui massa fluida, donant lloc a una formació excessiva de porus i una major porositat a la superfície colable després de la fosa i el desemmotllament. Després de la curació, la capa superficial es torna porosa i mecànicament feble. Durant l'operació a alta-temperatura, aquesta capa debilitada és propensa a la pols i a l'escallada, la qual cosa redueix significativament la resistència general al desgast i el rendiment a alta-temperatura del revestiment i escurça els intervals de manteniment de l'equip.
Per contra, un contingut d'aigua insuficient produeix una mescla seca i rígida que és difícil de compactar per vibració. Això pot provocar buits de bresca i defectes interns després de la fosa, comprometent la integritat estructural i la fiabilitat-a llarg termini del revestiment.
Per evitar aquests defectes, durant la instal·lació s'han de seguir estrictament els procediments de mescla estandarditzats. El nivell d'addició d'aigua per a mullita de corindó s'ha de controlar entre el 5,0% i el 6,2%, amb un límit superior del 6,5%. La quantitat d'aigua necessària s'ha de mesurar amb precisió en pes, i no es permet ajustar l'addició d'aigua basant-se únicament en l'experiència de l'operador. S'ha d'utilitzar aigua de l'aixeta neta, mentre que s'ha d'evitar aigua de pou, aigua contaminada o qualsevol aigua que contingui impureses.
La zona de mescla s'ha d'elevar i protegir de la pluja i la humitat. El temps de mescla s'ha de controlar entre 3 i 5 minuts fins que s'aconsegueixi una mescla uniforme amb una capacitat de treball adequada i una lleugera fluïdesa. Les mescles excessivament fluides no són acceptables. S'ha de mantenir un estricte control de qualitat durant tot el procés de mescla.
Ⅱ.La compactació de vibració insuficient durant la fosa provoca una niu d'abella interna
La fosa en capes inadequada i la compactació per vibracions són les principals causes de la nisca d'abella, els buits interns i la mala compacitat en peces colables refractaris. També poden contribuir a l'esquerdament i l'esquerdes dels revestiments d'alta-temperatura durant el servei. Els problemes habituals-del lloc inclouen un espai excessiu entre els punts d'inserció del vibrador, una durada de vibració insuficient per a cada cicle, una vibració inadequada a les zones mortes de l'equip i un gruix excessiu de la capa d'abocament. Les zones de difícil --aconseguir darrere dels ancoratges, a les cantonades de la paret i al llarg de les vores de l'equip són especialment propenses a una compactació insuficient, cosa que provoca defectes interns. A més, una mida excessiva del lot pot provocar una fixació prematura, impedint que el material mantingui una fluència suficient abans d'aconseguir una compactació adequada i conduint a buits estructurals.
Els buits i els defectes de bresca poden comprometre la integritat estructural del revestiment. Durant l'operació a alta-temperatura, l'estrès tèrmic tendeix a concentrar-se al voltant d'aquests defectes, donant lloc a poc a poc a la propagació d'esquerdes i a un esquinçament localitzat. En casos greus, es pot produir un gran trencament del revestiment, afectant el funcionament segur i estable dels equips del forn industrial.
Per evitar aquest problema, els procediments de fosa i vibració han de seguir pràctiques normalitzades. S'ha d'adoptar un mètode de fosa en capes, mantenint el gruix de cada capa entre 250 i 300 mm. S'han d'evitar capes massa gruixudes en una única operació de colada. L'espai entre els punts d'inserció del vibrador s'ha de mantenir entre 250 i 300 mm. La vibració ha de continuar fins que aparegui una capa de purín uniforme a la superfície i les bombolles d'aire s'alliberin completament. Aleshores, el vibrador s'ha de retirar lentament per evitar la formació de buits.
Per a zones difícils d'--aconseguir al voltant dels ancoratges i les cantonades de la paret, s'ha d'aplicar una vibració manual amb un vibrador pla per garantir una compactació adequada. La mida del lot s'ha de controlar adequadament per assegurar-se que el material es col·loca dins del seu temps de fixació inicial de 25 a 30 minuts. El material que ja ha arribat a la configuració inicial s'ha de descartar. Es prohibeix el retemper amb aigua i la reutilització.
Ⅲ. El curat inadequat i el desmoldatge prematur causen esquerdes per contracció
Les esquerdes de contracció d'assecat són un defecte superficial comú durant la instal·lació de peces de mullita de corindó. Normalment apareixen com a esquerdes denses a la superfície colable després del desemmotllament i, en casos greus, poden convertir-se en esquerdes profundes que s'estenen a través del revestiment. Durant el cicle tèrmic d'alta-temperatura, aquestes esquerdes poden continuar propagant-se i, finalment, provocar una fallada del revestiment. Aquest problema és causat principalment per desemmotllament prematur, curat insuficient, condicions ambientals desfavorables i acumulació d'estrès intern causada per restriccions estructurals.
L'excés de llum solar i els forts vents al lloc d'instal·lació poden accelerar l'evaporació de la humitat de la superfície, donant lloc a una contracció desigual entre la superfície i l'interior del colable i provocant esquerdes superficials. L'eliminació prematura de l'encofrat abans de finalitzar el període de curat requerit durant la instal·lació a-temperatura ambient pot comprometre la integritat estructural del colable endurit.
A més, si els ancoratges no es proporcionen amb una compensació d'expansió adequada, el colable pot experimentar tensió de tracció i restricció mecànica durant l'enduriment i la contracció, donant lloc a esquerdes de l'anell i esquerdes del mapa. A més, l'absència de juntes de dilatació en seccions de paret de gran-àrea impedeix l'alliberament de les tensions tèrmiques causades per l'expansió i la contracció, que poden provocar esquerdes estructurals.
Per evitar eficaçment l'assecat de les esquerdes de contracció, els procediments de desemmotllament i curat s'han de controlar adequadament. A temperatures ambient de 20-28 graus, el període de desemmotllament hauria de ser d'almenys 24 hores. En condicions de baixa-temperatura inferior a 15 graus , el període de desemmotllament s'hauria d'allargar a més de 36 hores. Immediatament després del desemmotllament, la superfície s'ha de cobrir amb materials de retenció d'humitat-per a la curació humida, amb un període de curat d'almenys 72 hores.
En condicions d'estiu caloroses i ventoses, s'han d'instal·lar parasols i barreres de vent per evitar una ràpida evaporació de la humitat superficial. Durant la instal·lació, s'ha d'aplicar un recobriment d'asfalt de 0,8 a 1,0 mm de gruix als ancoratges metàl·lics per permetre el moviment tèrmic, i l'espai dels ancoratges s'ha de mantenir entre 400 i 500 mm. Quan les seccions de la paret superin els 1,2 metres de longitud, les juntes de dilatació s'han d'instal·lar segons les especificacions per alleujar l'estrès tèrmic i evitar l'esquerda-de tota la profunditat.
IV. Els procediments d'assecat-inadequats causen esquerdes i trencaments del revestiment
El procés d'assecat-és una etapa final crítica en la instal·lació de refractaris colables i una de les etapes amb més probabilitats de provocar fallades greus del revestiment si no es controla adequadament. Els motlles de mullita de corindó contenen una quantitat important d'aigua lligada químicament i humitat lliure. Si la velocitat d'escalfament durant l'assecat-és massa ràpida, la humitat interna no es pot alliberar de manera eficaç, la qual cosa provoca una pressió de vapor excessiva que pot trencar la capa superficial endurida del colable. Això pot provocar una inflació del revestiment, esquerdes superficials i-escallaments a gran escala, que en última instància requereixen una costosa reelaboració.
Una proporció important de danys al revestiment-del lloc s'associa amb procediments d'assecat-inadequats durant les primeres etapes d'operació.
El procés d'assecat-del forn ha de seguir estrictament un programa de calefacció controlat. Es prohibeix una intensitat de cocció excessiva i un augment ràpid de la temperatura durant la fase inicial. Des de la temperatura ambient fins als 150 graus, la velocitat d'escalfament s'ha de limitar a 10 graus/h i la temperatura s'ha de mantenir durant 12 a 16 hores per eliminar la humitat lliure del colable.
El rang 150-350 graus és l'etapa crítica de deshidratació. La velocitat d'escalfament s'ha de reduir a 8-10 graus /h i la temperatura s'ha de mantenir durant 24 hores per eliminar l'aigua lligada químicament i evitar l'escallada explosiva causada per la pressió de vapor. En el rang de 350-600 graus, la velocitat d'escalfament es pot augmentar a 15-20 graus/h. Entre 600 graus i 1100 graus, la velocitat d'escalfament s'ha de controlar a 25-30 graus / h.
Després d'arribar a la temperatura objectiu, el forn s'ha de mantenir a 1100-1350 graus durant 8-12 hores abans que comenci la producció regular, assegurant l'estabilitat-a llarg termini de l'estructura del revestiment refractari.
Ⅴ.La instal·lació inadequada d'ancoratges refractaris provoca un esquinçament localitzat
Els ancoratges refractaris són components clau que s'utilitzen per assegurar els revestiments colables, i la seva qualitat d'instal·lació té un impacte directe en l'estabilitat general del revestiment. Els problemes habituals-del lloc inclouen una soldadura inadequada de l'ancoratge, una resistència insuficient de la soldadura, la manca de mesures de compensació de l'expansió tèrmica i una compactació deficient al voltant dels ancoratges. Després de la posada en funcionament, es poden produir defectes com ara esquerdes circumferencials al voltant de les bases d'ancoratge i esquinçament localitzat del revestiment.
Els coeficients d'expansió tèrmica d'ancoratges metàl·lics i peces colables refractaris difereixen significativament. Sense les mesures de protecció adequades, la deformació tèrmica diferencial entre aquests dos materials durant l'operació a altes-temperaturas pot generar esforç de cisalla, danyant l'estructura colable circumdant. A més, una mala qualitat de la soldadura de l'ancoratge pot provocar una fixació insuficient del revestiment, provocant un afluixament i una fallada del revestiment en condicions de cicle tèrmic a llarg termini-.
Durant la instal·lació, s'ha d'estandarditzar el procediment d'instal·lació de l'ancoratge refractari. Els ancoratges de tipus Y-s'han de soldar contínuament amb una mida de pota de soldadura d'almenys 6 mm per garantir una fixació fiable sense defectes de soldadura. Tots els ancoratges han d'estar uniformement recoberts amb pintura asfàltica per adaptar-se al moviment tèrmic i reduir l'estrès de retenció. Les zones al voltant dels ancoratges s'han de tractar com a zones de compactació crítiques, on s'hauria d'aplicar una vibració manual suplementària per assegurar una densificació adequada del material, evitar buits i esquerdes al voltant de la base de l'ancoratge i aconseguir una unió segura entre el revestiment colable i l'estructura d'acer.
Ⅵ.Una mala unió de capes durant la fosa condueix a juntes fredes
Les juntes en fred són un defecte comú en les instal·lacions col·lables de múltiples-capes. Normalment apareixen com a esquerdes rectes i contínues a la interfície entre capes recentment colades i endurides prèviament, proporcionant vies per a la penetració de gas calent i calor. Durant el funcionament-a llarg termini, aquestes esquerdes poden continuar propagant-se, provocant fuites de gas calent i comprometent la integritat del revestiment.
La causa principal de les juntes fredes són els intervals de temps excessius entre les capes de colada. Quan la colada posterior només es realitza després que la capa anterior s'hagi fixat completament, els materials nous i els antics no es poden unir i integrar correctament, donant lloc a defectes de la interfície. A més, les altes temperatures poden escurçar el temps de presa inicial del material. Si el calendari de construcció no s'ajusta en conseqüència, es poden desenvolupar fàcilment defectes d'unió freda.
Per evitar juntes fredes durant les operacions de colada, s'ha de controlar adequadament l'interval entre les capes de colada. Cada capa s'ha de col·locar abans que la capa anterior arribi a la configuració inicial, assegurant una unió contínua a tot el revestiment.
Si la capa anterior s'ha endurit completament, la interfície s'ha de dur a terme mecànicament i s'ha d'eliminar a fons tota la pols i els residus de la superfície. A continuació, s'ha d'aplicar un agent aglutinant adequat abans de col·locar la nova capa colable.
Durant la construcció diürna d'-alta temperatura, s'ha de reduir la mida del lot i augmentar la velocitat de colada per evitar la fixació prematura, evitant així les juntes fredes mitjançant un control adequat del procés.
Ⅶ.L'operació a alta-temperatura provoca la polverització i l'erosió de la superfície
Després d'una exposició a llarg termini-a condicions de servei de 1.400 graus, alguns revestiments de mullita de corindó poden patir exposició a agregats superficials, polverització, erosió i despreniment de partícules, la qual cosa redueix significativament la seva vida útil. Aquest problema s'atribueix principalment a dues causes. En primer lloc, les modificacions no autoritzades al disseny de la barreja durant la instal·lació, com ara afegir agregats addicionals o reduir el contingut de fines de la matriu, poden provocar una densitat i una força d'unió insuficients, reduint l'estabilitat estructural en condicions de servei d'alta-temperatura. En segon lloc, l'atac-a llarg termini dels vapors que contenen àlcali-dins del forn pot alterar l'estructura del cristall de mullita, provocant un deteriorament del rendiment i, en última instància, provocar un afluixament de la superfície i danys al revestiment.
Per solucionar aquest problema, es requereix un compliment estricte del disseny de la barreja especificat pel fabricant. Els canvis no autoritzats a la formulació, inclòs l'ajust arbitrari del contingut d'àrids o la classificació de partícules, estan estrictament prohibits durant la instal·lació. Això garanteix un equilibri adequat entre la matriu i les fases agregades, millorant la densitat del colable i l'estabilitat estructural a alta-temperatura.
Per als entorns de forn exposats a l'atac de vapors àlcalis, es prefereixen peces de mullita de corindó baix-ciment a causa de la seva excel·lent resistència a la corrosió alcalina i la seva resistència a l'envelliment tèrmic. Aquests materials poden mantenir un rendiment estable en condicions de funcionament dures, protegint eficaçment el revestiment i allargant la seva vida útil.
La qualitat d'instal·lació dels revestiments colables de corindó mullita té un paper fonamental en l'estabilitat operativa i la vida útil dels equips industrials d'alta temperatura-. Els defectes de qualitat sovint resulten d'un control insuficient del procés i de la manca de seguir correctament els procediments d'instal·lació estandarditzats. Durant la instal·lació, s'ha de mantenir un control estricte durant tot el procés, incloses les proporcions de la mescla, la instal·lació de l'ancoratge, la fosa i la compactació per vibracions, el tractament de les juntes, el desemmotllament i el curat, i els procediments d'assecat-forn.
S'han d'implementar mesures preventives efectives per abordar els problemes de qualitat comuns. Mitjançant pràctiques d'instal·lació estandarditzades, es poden minimitzar de manera eficaç defectes com ara la soltura estructural, esquerdes, buits, trencaments i polverització, utilitzant plenament les propietats refractàries superiors demullita de corindói garantir un funcionament fiable-a llarg termini dels forns industrials i dels equips d'alta-temperatura.