Ефлоресценцията в промишлени пещи (особено котли с кипящ слой, инсинератори за отпадъци, циментови пещи и др.) е често срещана опасност за качеството. Проявява се като бели или сивкаво-бели прахообразни отлагания по повърхността, понякога придружени от пясъкоструене, пулверизиране и лющене. Това не само влияе на външния вид на леярския материал, но също така намалява неговата устойчивост на износване, устойчивост на термичен шок и устойчивост на корозия, съкращавайки експлоатационния му живот и дори причинявайки проблеми с безопасността като изтичане на въздух от пещта и локално прегряване. Много практикуващи, когато се сблъскат с ефлоресценция, лесно изпадат в погрешното схващане за „само третиране на повърхността, без адресиране на първопричината“, което води до повтаряща се ефлоресценция. Днес ще обясним подробно основните причини за ефлоресценция вогнеупорни отливки, методи за бърза идентификация и директно приложими мерки за превенция и лечение, които да ви помогнат да избегнете клопки при поддръжка и използване.
Същността на ефлоресценцията в отливките от огнеупорни материали е резултат от комбинираното действие на йони на алкални метали, влага и миграционни канали. Сред тези фактори източникът на йони на алкални метали е вътрешната причина, докато влагата и пътищата на миграция са външни причини; и трите са незаменими. По-конкретно:
I. Вътрешна причина: йони на алкални метали, съдържащи се в леещите се огнеупорни материали
Това е основната причина за алкалната реверсия. Йоните на алкалните метали идват главно от три аспекта, които също са най-лесно пренебрегвани:
1. Въведени от суровини: Ако агрегатите (като високо-алуминиеви агрегати, корундови агрегати) и праховете (като силициев диоксид, алуминиев прах) в огнеупорните материали за леене не са достатъчно чисти, те ще съдържат малки количества примеси от алкални метали (като Na₂O, K₂O); и съдържанието на алкален метал в използваните свързващи вещества може да надвишава стандарта (спецификацията изисква съдържанието на Na2O+K2O в свързващото вещество да бъде по-малко или равно на 0,6%).
2. Въведени от добавки: Някои от химическите добавки, добавени към леещите се огнеупорни материали, като водо-редуциращи агенти, забавители и ускорители, са алкални състави. Ако изборът е неподходящ или добавеното количество е прекомерно, това ще увеличи съдържанието на алкални метални йони в системата.
3. Въведено чрез смесване на вода: Водата от чешмата или промишлената вода, използвана по време на смесването на отливки, ако е алкална (pH > 8,5) или съдържа разтворими соли на алкални метали, ще въведе директно алкални йони в отливката.
II. Външен фактор 1: Прекомерна влага + прекомерна влажност в средата на втвърдяване
Влагата действа като "носител" за миграцията на йони на алкални метали. Без влага, алкалните йони не могат да мигрират от вътрешността на отливката към повърхността и не може да се случи алкално връщане.
1. Прекомерно добавяне на вода по време на смесване: По време на строителството, за да се улесни изливането и вибрациите, прекомерното количество вода се добавя на сляпо, което води до прекомерна свободна вода вътре в отливката. Тази свободна вода разтваря вътрешните йони на алкални метали, образувайки алкален разтвор.
2. Влажна среда на втвърдяване: По време на етапа на втвърдяване на отливката, ако влажността на околната среда е твърде висока (относителна влажност > 85%), вентилацията е лоша или е директно изложена на дъжд или сняг, повърхностната влага се изпарява бавно и вътрешният алкален разтвор непрекъснато ще мигрира към повърхността. След като влагата се изпари, алкалните йони ще се утаят на повърхността.
3. По-късно навлизане на влага: В началния етап на работа на пещта, ако тялото на пещта не е правилно запечатано, външната дъждовна вода и кондензат могат да нахлуят в отливката, като реактивират алкалните йони и причиняват повторно връщане на алкални вещества.
III. Външен фактор 2: Свързване на порите в отливката
Свързващите пори вътре в огнеупорните леярски конструкции са "каналите", през които алкалните разтвори мигрират от вътрешността към повърхността. Колкото повече пори и колкото по-добра е връзката, толкова по-сериозен е феноменът на алкално връщане.
1. Конструктивни дефекти: Неадекватното уплътняване и недостатъчното втвърдяване водят до разхлабени пори и микро-пукнатини вътре в отливката, образувайки свързани „канали“;
2. Неправилно пропорциониране на материала: Неразумната градация на агрегата и праха или недостатъчното свързващо вещество води до ниска плътност и прекалено висока порьозност в отливката (спецификацията изисква порьозност за отливка по-малка или равна на 20%).
Превантивни мерки за ефлоресценция + методи за лечение на съществуваща ефлоресценция Основната логика на справяне с ефлоресценцията е: първо предотвратяване, второ лечение – контролирането на източника на алкални йони, намаляването на влагата и понижаването на порьозността предварително може да предотврати ефлоресценцията от първопричината; ако вече е настъпила ефлоресценция, трябва да се приеме комбинация от „почистване на повърхността + вътрешно укрепване“ в зависимост от тежестта, за да се предотврати влошаването на проблема.
I. Превантивни мерки
1. Строго контролирайте качеството на суровините:
1) Изберете ниско{1}}алкални суровини: Дайте приоритет на използването на високо-инертни материали (Al₂O₃ по-голямо или равно на 85%) и ниско-алкални свързващи вещества (като напр.ниско{0}}алкален фосфатен цимент, ниско -алкален силициев диоксид), изискващ съдържанието на Na₂O+K₂O в суровините да бъде по-малко или равно на 0,6%;
2) Екранни добавки: Изберете неутрални или слабо киселинни водни -редуциращи агенти и забавители, избягвайте използването на алкални добавки и стриктно контролирайте добавеното количество според инструкциите на производителя (обикновено не надвишаващо 0,5%);
3) Контролирайте водата за смесване: Използвайте неутрална вода (рН стойност 7-8,5), избягвайте използването на алкална промишлена отпадъчна вода или солена вода за смесване.
2. Оптимизиране на процесите на конструиране и втвърдяване:
1) Строго контролирайте добавянето на вода: Добавете вода според съотношението на смесване, предоставено от производителя на отливките. Сляпото добавяне на вода е строго забранено. Могат да се добавят високо-водо{4}}редуциращи агенти, за да се подобри течливостта на отливката, замествайки нуждата от допълнителна вода.
2) Осигурете уплътняване: Използвайте потапящ вибратор, за да уплътните огнеупорния материал, докато повърхността стане гладка и няма да преливат въздушни мехурчета. Избягвайте под-вибрации и пре-вибрации, за да намалите вътрешната порьозност.
3) Стандартизирайте средата на втвърдяване:
Контролирайте температурата на втвърдяване на 15-25 градуса и относителната влажност на 60% -80%. Поддържайте добра вентилация и избягвайте влажни, затворени среди. Времето за втвърдяване трябва да бъде не по-малко от 72 часа. При горещо време водата трябва да се пръска, за да се поддържа влагата, но трябва да се избягва натрупването на вода.
II. Методи за лечение на съществуваща ефлоресценция
1. Лека ефлоресценция
(само малко количество бял прах на повърхността, без шлайфане или пудра)
1) Почистване на повърхността: Почистете старателно белия прах от повърхността със суха четка и сгъстен въздух (не изплаквайте с вода, за да избегнете връщането на влага във вътрешността);
2) Уплътнение, -устойчиво на влага: След почистване нанесете слой ниско-алкален уплътнител (като силанов уплътнител), нанасяйки равномерно, за да образувате плътен защитен слой, за да предотвратите навлизането на влага;
3) Контрол на околната среда: Подобрете вентилацията около пещта, избягвайте влажна среда и не позволявайте на дъждовната вода да измие директно повърхността на отливката.
2. Умерена ефлоресценция
1) Почистване на повърхността: Внимателно отстранете пясъчните и рохкави части на повърхността с помощта на скрепер и ъглошлайф (избягвайте да повредите подлежащата плътна структура), след което почистете със сгъстен въздух;
2) Поправка на повърхността: Поправете отстранената повърхност с ниско-алкални огнеупорни леярски материали, уплътнете я и след това втвърдете според спецификациите (време на втвърдяване не по-малко от 48 часа);
3) Запечатване и защита: След втвърдяване нанесете два слоя ниско-алкален уплътнител, за да подобрите водоустойчивите и -алкалоустойчивите свойства на повърхността.
3. Силна ефлоресценция
1) Пълно премахване: Отстранете всички силно ефлоресцентни и хлабаво структурирани части, докато се разкрие плътен, твърд подлежащ слой. Почистете повърхността от прах и остатъци.
2) Повторно отливане: Използвайте ниско-алкал, висока-плътност за отливане, смесете, изсипете и вибрирайте според спецификациите, за да осигурите уплътняване.
3) Подобрено втвърдяване: След изливане стриктно следвайте процеса на втвърдяване (температура 15-25 градуса, влажност 60%-80%, време на втвърдяване не по-малко от 72 часа). По време на втвърдяване избягвайте удари и влага. 4) Защита след втвърдяване: След втвърдяване нанесете уплътнител с ниско съдържание на алкални вещества. Едновременно проверете уплътнението на пещта и поправете всички течове, за да предотвратите бъдещо проникване на влага.
Ефлоресценцията в огнеупорни леярски плочи може да изглежда като "незначителен проблем", но всъщност е резултат от неправилна координация на множество етапи, включително суровини, конструкция и втвърдяване. За да се реши напълно проблемът с ефлоресценцията, ключът е да се даде приоритет на превенцията чрез строг контрол на суровините и стандартизирано строителство и поддръжка. Ако ефлоресценцията вече е настъпила, лечението трябва да бъде съобразено с тежестта на проблема, за да се избегне просто справяне със симптомите. За промишлените пещи стабилността на огнеупорните леярски конструкции пряко влияе върху безопасността на работа и експлоатационния живот на пещта. Избягването на уловителя на ефлоресценция е от решаващо значение за намаляване на разходите за поддръжка и удължаване на експлоатационния живот на пещта.
