耐火材料損毀原因是什么？如何預防？

類型

原因

預防措施

備注

熔失（熔液侵蝕）

熔態金屬、熔渣、熔灰等與耐火材料反應生成低熔物，當這些低熔物熔融流失時，易使耐火材料熔失。

1、采用氣孔率低、透氣性小、燒成良好的耐火材料。
2、采用對熔融物的溶解度低、溶解生成物粘度高的耐火材料。
3、盡可能采用不易被熔融物侵潤的耐火材料。
4、冷卻耐火材料表面，使其溫度保持在熔液的熔點以上50攝氏度范圍之內

1、成為耐火材料損壞的主因較多。
2、部分熔渣向耐火材料滲透擴散，可在表面生成些共熔變質層，這些變質層多數情況下在熔渣中溶解，因而他們的粘性、溶解度很重要。
3、認為耐火材料的熔失速度是以化學因為為主，物理因素居次的看法是不妥的，當接觸耐火材料的熔渣粘度較小時，物理因素的比重增加。
4、耐火材料的耐蝕性不定取決于他們的酸堿度。
5、熔態金屬對耐火材料的侵蝕、除了磨損之外，尚有化學反應（氧化、還原）熔融金屬蒸汽的侵蝕等。
另外，有時炭質耐火次啊了同金屬熔融而生成合金。

氣損

與耐火材料接觸的氣體引起化學變化，造成耐火材料的侵蝕和破壞

1、采用與接觸的氣體或氣體的凝結物反應速度慢的耐火材料。
2、采用透氣性小，強度高的耐火材料。
3、砌縫應密封。

1、多數情況下，是在殊的溫度區域產生氣損，氣體深入耐火材料內部而引起膨脹、崩壞等。
2、較常見的是因為co的接觸分解使炭素崩壞，這種損壞多發生在高爐爐壁。
3、CL2.SO2等氣體也會造成耐火材料的損壞
4、堿蒸汽、鋅蒸汽等也會損壞耐火材料
5、鎂質、鉻鎂質耐火材料和白云石質還原耐火材料在低溫下吸收水蒸汽而崩壞。
6、還原氣流和水蒸汽降低耐火材料熔點，有時會使耐火材料變質。
7、炭質、碳化硅質耐火材料因受堿蒸汽作用而損傷，受洋氣作用而燃燒（對碳化硅耐火材料會造成崩壞）這種損壞也是氣損

磨損

因與裝入的物料、氣流、裝料設備發生機械磨擦而使耐火材料受損

1、選用在使用溫度下耐磨性強的耐火材料。
2、應注意裝料方法、裝料設備設計等問題。

1、多數情況下，是因固態或熔液態裝入物摩擦耐火材料，造成耐火材料的損壞原因之。
2、多數情況下，磨損和侵蝕是在起發生的
3、耐磨性與耐火材料的物理性質有關

熱剝裂

耐火材料受到冷熱時，由于表面和內部的膨脹差產生的應變，造成耐火材料表面剝離裂

1、注意不要冷熱
2、使用抗熱沖擊性強的耐火材料

1、已有很多理論公式，但總的來說，導熱系數越小，受剪切作用彎曲程度越小的耐火材料則越容易剝裂
2、鉻磚、鎂磚等是容易產生熱剝裂的耐火材料，但是，即使是同化學組成的耐火材料，因所用原料及制造方法的不同，抗剝裂性往往也有顯著差異
3、耐火材料在使用中變質而易于剝裂
4、硅磚在低溫時容易剝裂，而在高溫時不易剝裂。因耐火材料種類不同，在定的溫度范圍容易引起熱剝裂。

機械剝裂

隨著著溫度的升高，由于熱膨脹等原因，耐火材料結構體局部受到大的壓力，這種壓力會造成耐火材料剝裂

1、充分留出耐火材料的膨脹縫
2、對圓形拱頂等，隨著加熱溫度的升高，放松拉桿，調節壓力
3、緩慢進行加熱
4、使用熱膨脹系數小的耐火材料
5、對冷面應進行隔熱、減小溫度變化

1、圓形拱頂面受熱時，磚的內部溫度發生變化而使受熱面附近的熱膨脹比外面大，受熱面附近受到大的壓力，有時終至壓壞耐火材磚，這種破壞稱為（擠裂）
2、混鐵爐的鎂磚內襯是受擠裂的明顯例子
3、有時機械剝裂被誤認為熱剝裂，這點應予注意

結構剝裂

與加熱面接觸的熔渣、粉塵、氣體等侵入耐火材料，由于這些溶媒以及熱的作用，在加熱面附近產生變質層，這種變質部分因液相多、收縮而剝落，或者由于變質部分與未變質部分的膨脹不同而剝落

1、采用不易產生結構散裂的耐火材料（與原料和制法有關），同系統的耐火材料，荷重軟化點高的制品，其抗散裂性要好些
2、對高溫爐墻，拱頂等的外側進行冷卻，對減小變質層的厚度是有的
3、對堿性耐火材磚，應加上金屬套或鎂鐵板。
4、減輕耐火材料上的應力（彈性吊頂結構等）

1、是耐火材料較普通的損壞原因之；
2、在高溫爐中使用性，堿性耐火材料時，常產生這種剝裂；
3、變質部分厚度在20-50毫米，般時層層的剝落下來；
4、硅質，半硅質耐火材料很少產生結構剝裂；
5、粘土質、高鋁質耐火材料產生結構剝裂的速度因所用原料和執法不同而有顯著差異；
6、鉻質、鉻鎂質等含鉻礦的耐火材料，在高溫下吸收氧化鐵顯著而剝裂，這種現象稱為（剝裂性膨脹）；
7、堿性耐火材料般容易產生結構剝裂；
8、鎂磚吸收硅酸而變質，造成脫皮，這種現象稱為（鱗剝）粘土磚、高鋁磚如果吸收堿性成分，也能產生鱗剝

收縮

耐火材料因長時間受熱而收縮，磚縫裂開，引起拱磚脫落。

1、采用收縮小的耐火材料；
2、對外部進行冷卻；

1、除硅質和電熔鑄耐火材料外，其他耐火材料般都多少具有收縮性；
2、即使是同品種的耐火材料，由于所用原料和制造方法不同，收縮也有很大差異，因此，不可把選擇的重點只放在耐火度和化學成分上；
3、通常，短時間殘余收縮的實驗結果，不定和長時間的加熱殘余收縮成比例。

軟化損傷

因受熱使耐火材料的壓縮強度降低，耐火磚被壓壞，造成爐壁倒塌；

1、采用荷重軟化點高的耐火材料；
2、改進爐體結構（采用懸吊式結構，爐墻增厚、改變拱頂形式等）；

1、耐火材料的壓縮強度在800-1000度急劇減小而顯出軟化傾向；
2、采用非懸吊結構時，爐墻的中心如果達到其軟化溫度，因長時間加熱、爐墻的受熱面側被壓垮，爐墻向內倒塌。
3、磚的砌法、泥漿的好壞，也關系到軟化損壞

可逆膨脹

由于耐火材料發生可逆熱膨脹，使結構體龜裂、凸出或破壞

1、采用適當的結構，留出膨脹縫；
2、防止夾雜物進入膨脹縫；
3、加熱、冷卻窯爐時，根據磚的膨脹收縮情況調節緊固件；
4、采用膨脹系數小的耐火材料；

1、冷卻時產生的磚縫如被夾雜物堵塞、反復加熱冷卻時，往往會導致窯爐破損；
2、因為耐火材料在1000度之前彈性模數高，如果強力阻止熱膨脹，就會產生大的壓力，由于耐火材料經受不了這樣大的壓力，如果膨脹縫留的不夠，耐火材料的損壞時不可避免的；
3、為了使膨脹縫有良好果，在磚的摩擦滑動面上，不得使用常溫凝固泥漿。