有學(xué)者對(duì)使用后的堿性耐火磚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究，觀察到四種主要損壞模式。其中堿相充填磚的深部孔隙和熟料硅酸鹽滲入磚的熱面層，從而分別導(dǎo)致相應(yīng)磚層致密化和炸裂的模式為重要。如再加上形成堿-鉻-硫相的影響，則堿相造成的損壞占全部損壞機(jī)會(huì)的一半之多，這些模式在預(yù)分解窯內(nèi)更為突出。方鎂石晶體長(zhǎng)大造成損壞的模式，只在無(wú)窯皮有效保護(hù)的冷卻帶內(nèi)鎂鉻磚襯中發(fā)生。有時(shí)耐火磚內(nèi)幾種損壞模式并存，故總和超過100%。

數(shù)十年來(lái)，中外水泥回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行實(shí)踐和對(duì)高溫帶堿性耐火磚損壞機(jī)理的研究所形成的共識(shí)是：機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力和化學(xué)損壞是三種基本的損壞因素。絕大多數(shù)情況下，它們綜合作用于耐火材料，并主要表現(xiàn)為熱-機(jī)械綜合效應(yīng)和熱-化學(xué)綜合效應(yīng)。

熟料熔體滲入

熟料熔體主要源自窯料和燃料，其組成主要位于CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元體系中。在窯料、耐火磚內(nèi)濃度梯度和溫度梯度驅(qū)動(dòng)下，熔體主要以離子遷移的方式，從耐火磚的熱端向冷端遷移。

堿鹽滲入

隨著預(yù)分解窯的大型化，以煤代油特別是代用燃料的廣泛使用，以硫酸堿和氯化堿為主的揮發(fā)性組分，在窯氣和窯料中含量大增。堿鹽深度地滲入磚層，并在700?1000℃的磚層內(nèi)凝聚沉積，使該處高度致密化，并侵蝕磚內(nèi)除方鎂石以外的相鄰組成，導(dǎo)致該層的熱震穩(wěn)定性顯著減弱，再在熱-機(jī)械應(yīng)力綜合作用下開裂剝落。堿、硫、氯含量越高，堿對(duì)硫(和氯)的摩爾比偏離越多，磚越容易損壞。

還原和還原-氧化反應(yīng)

還原火焰或存在局部不完全燃燒時(shí)，鎂鉻磚內(nèi)的三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，使MgO·Fe2O3轉(zhuǎn)化成MgO·FeO，體積收縮20%。而且Fe2+在方鎂石晶體中遷移擴(kuò)散的能力比Fe3+強(qiáng)得多，進(jìn)一步加重了方鎂石晶粒邊界區(qū)的體積收縮效應(yīng)，并因而產(chǎn)生孔洞，磚的結(jié)構(gòu)被弱化，使其強(qiáng)度降低。

過熱

窯內(nèi)熱負(fù)荷過高，使磚面長(zhǎng)時(shí)間失去窯皮的保護(hù)，熱面層內(nèi)基質(zhì)在高溫下熔化并向冷面層方向遷移，即使?jié)B入層致密化，又留下疏松多孔的熱面層。而且在溫度梯度場(chǎng)的作用下，方鎂石晶體都以其(1，0，0)晶面向著熱面層，沿著這一方向伸長(zhǎng)并長(zhǎng)大，可直至幾毫米長(zhǎng)。疏松多孔的熱面層不耐磨刷、沖擊、震動(dòng)和熱疲勞，易于損壞。

熱震

窯皮不穩(wěn)定和窯的轉(zhuǎn)動(dòng)不正常時(shí)，堿性磚特別易受熱震而損壞。窯皮的突然垮落而使磚面溫度瞬時(shí)驟增甚至近2000℃，窯的頻繁開停又在磚內(nèi)頻繁產(chǎn)生熱應(yīng)力。磚內(nèi)吸收熱應(yīng)力的能力有一定限度，一旦超出其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，磚就會(huì)開裂，并沿上述種種結(jié)構(gòu)弱化處不斷擴(kuò)大加深，使磚碎裂。窯皮掉落時(shí)，帶走處于熱面層的碎磚片，使磚不斷剝落而損壞。

機(jī)械應(yīng)力

窯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于托輪處的磚受擠壓，位于窯筒頂部的磚受窯皮重量和自重帶來(lái)的拉伸。窯初開和初停的瞬間，特別是位于傳動(dòng)部位的磚受到扭曲。當(dāng)襯里砌筑不良時(shí)，磚會(huì)受剪切作用。實(shí)際上，磚受到的是壓力、拉力、扭力和剪刀的綜合機(jī)械應(yīng)力。其中，窯的轉(zhuǎn)動(dòng)，窯筒體的橢圓度和窯皮掉落，使磚受到動(dòng)力學(xué)負(fù)荷；磚和窯皮的重量以及磚本身的熱膨脹，使磚承受靜力學(xué)負(fù)荷，磚開始開裂損壞。

磨刷

在窯內(nèi)冷卻帶和卸料端缺乏窯皮保護(hù)的部位，已離燒成帶的熟料和大塊窯皮的溫度較低，因而較硬，可以產(chǎn)生較嚴(yán)重的沖擊和磨蝕損壞。

燒成系統(tǒng)其他設(shè)備(如預(yù)熱器、分解爐和篦式冷卻機(jī))內(nèi)耐火材料的損壞，主要是由高溫物料、高速含塵氣流對(duì)耐火材料的沖刷造成的。其中原料和燃料中的堿、硫和氯等有害成分在預(yù)熱器和分解爐內(nèi)造成結(jié)皮和堵塞，不僅與耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而改變其表層化學(xué)成分、損害其物理強(qiáng)度而降低其壽命，而且在不同的清堵過程中，熱震、重度撞擊等對(duì)耐火材料的損害極大，必須非常重視！

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