آلية التآكل
العمل الكيميائي علىطوب كوروندوم الزركونيوم المندمجوهي أكثر تعقيدًا وخطورة، ويمكن تقسيمها إلى 4 جوانب:
1. ترسيب الطور الزجاجي
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>1500 درجة). من ناحية، سوف تذوب المرحلة الزجاجية في الطوب تدريجيًا وتترسب (أدنى درجة حرارة للترسيب حوالي 1150 درجة)؛ من ناحية أخرى، سوف يغزو السائل الزجاجي القلوي المحتوي على Na2O الطوب على طول المسام والشقوق في جسم الطوب، وينتشر ويتغلغل مع الطور الزجاجي المترسب، وبالتالي تقليل لزوجة السائل الزجاجي المترسب وزيادة سيولته، وبالتالي تكثيف سلوك التآكل وتوسيعه في العمق.
2. تلف الهيكل العظمي
مع تكثيف تآكل السائل الزجاجي في العمق، تتسرب المعادن الهيكلية التي تشكل جسم الطوب تدريجيًا وتحيط بها السائل الزجاجي المحتوي على Na2O، ويبدأ الهيكل في التآكل. أولاً، يتحلل الموليت المذاب إلى -Al2O3 وSiO2، مما يعزز بدوره تحويل -Al2O3 إلى -Al2O3. مع ارتفاع درجة الحرارة، يذوب -Al2O3 تمامًا في السائل الزجاجي، كما يتم تدمير شبكات البادليتيت والكوروندوم، ثم تتكسر وتتفكك وتذوب جزئيًا. يذوب -Al2O3 تدريجيًا في الزجاج عند درجة حرارة عالية، ولا يتم الاحتفاظ إلا بقليل جدًا. مع استمرار انتشار الزجاج واختراقه، تصبح بلورات البادليتيت الدقيقة حرة، ويؤخذ جزء منها مع السائل الزجاجي وقد يتحول إلى حجارة زجاجية، ويتم الاحتفاظ بجزء منها. على الرغم من أنه يمكن إذابة البادليتيت في الزجاج، إلا أن قابليته للذوبان صغيرة جدًا. مع تقلب درجات الحرارة، يتبلور ZrO2 بسرعة من السائل الزجاجي لتشكيل بلورات بادليتية تشبه الهيكل العظمي أو الخرز.
3. تبلور المعادن الجديدة
نظرًا لأن المعادن الهيكلية لجسم الطوب المصنوع من الزركونيوم المنصهر من الكوراندوم تذوب جزئيًا في السائل الزجاجي، فإن تركيبة السائل الزجاجي الأصلي تتغير. لذلك، عندما تكون نسبة SiO2-Al2O3-Na2O في السائل الزجاجي قريبة من التركيب النظري للنفلين، فإن كمية كبيرة من بلورات النفلين سوف تترسب. Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4(nepheline)
4. ضرر النيفيلين
نظرًا لأن كثافة النيفلين أقل من كثافة جسم الطوب، فإن ترسب بلورات النيفلين مصحوب بتوسع كبير في الحجم، مما يجعل بنية جسم الطوب فضفاضة. على الرغم من أن ذوبان جزء من الطور البلوري في الطوب في هذا الوقت سيزيد من لزوجة السائل الزجاجي ويكون له تأثير ربط وحماية معين على البنية الفضفاضة، إلا أنه لا يزال لا يمكنه حجب تدفق الهواء تمامًا، وتآكل المادة والسائل الزجاجي والجاذبية في الفرن، والشقوق والتقشير في السائل الزجاجي لتشكيل أحجار زجاجية. يستمر السطح الجرح بعد التقشير في التآكل والتآكل بواسطة السائل الزجاجي ويستمر في التقشير. ستؤدي النتيجة حتماً إلى تآكل وتفكك الطوب المصنوع من أكسيد الزركونيوم المنصهر كهربائيًا.
إطالة عمر الخدمة في فرن صهر الزجاج الكهربائي
يذوب فرن حمام السباحة الزجاجي أفقيًا، ويتحرك مستوى السائل المادي أفقيًا، وتتآكل الواجهة ثلاثية الطور بشدة باستثناء فتحة التدفق. فرن الصهر الكهربائي للزجاج هو ذوبان عمودي، ومعظمه ذوبان علوي بارد. سطح السائل الزجاجي مغطى بطبقة من المواد الخام، وهناك عدد أقل من الواجهات ثلاثية الطور. بسبب الذوبان العمودي، لم يعد تآكل الطوب جدار المسبح مركّزًا على الواجهة ثلاثية الطور، بل التآكل الكلي، وبالتالي فإن الحلقة الضعيفة للطوب الكوراندوم المنصهر كهربائيًا هي نقطة اختراق التآكل. في ضوء آلية التآكل للطوب الكوراندوم الزركونيوم المنصهر كهربائيًا، يجب التحكم بدقة أولاً في محتوى Na2O في مكونات المواد الخام للطوب الكوراندوم الزركونيوم المنصهر كهربائيًا. يتطلب المعيار الوطني أن يكون محتوى Na2O في 33#WS أقل من 1.45٪، وأن يكون محتوى Na2O في 41#WS أقل من 1.3٪. يتطلب معيار فرن الصهر الكهربائي أن يكون محتوى Na2O في 33WS أقل من 1.35٪، ومحتوى Na2O في 41#WS أقل من 1.05٪. بالنسبة لجزء التآكل في الشكل 2، يجب أن تصل نسبة مادة الناهض إلى مادة الطوب إلى 1.5: 1. من خلال ضغط مادة الناهض، يتم تقليل المسام المتبقية في مادة الطوب بشكل فعال، ويتم تعزيز قدرة مادة الطوب المضادة للتآكل عند منفذ الحقن، ويتطلب منفذ الحقن عدم وجود بقايا تجويف انكماش واضحة.
بالنسبة للأجزاء المتآكلة، يتم فحص وصلات الطوب بدقة أثناء تجميع طوب كوروندوم الزركونيوم المنصهر، ويجب أن تكون أقل من 0.3 مم. يتم التحكم بدقة في فروق التمدد للأجزاء المختلفة أثناء عملية خبز الفرن لضمان إحكام وصلات الطوب أثناء العملية، وبالتالي تقليل دخول الغاز، ومنع تكوين واجهة ثلاثية الطور عند وصلات الطوب، وتقليل تآكل الأجزاء في الشكل 3. بالنسبة لتآكل الأجزاء في الشكل 4، يجب أن يكون عرض الطوب أقل من 400 مم أثناء عملية التصميم. سيؤدي العرض الكبير جدًا إلى وجود العديد من ثقوب الانكماش في الطوب وارتخاءه من الداخل؛ يجب أن تصل نسبة الناهض إلى الطوب إلى 1.5: 1، ويمكن تحسين الجودة الداخلية للطوب من خلال الضغط ومعدل غاز العادم؛ يتم تقليل العزل في المرحلة اللاحقة من تشغيل الفرن، ويتم تقليل معدل التآكل عن طريق خفض درجة حرارة الطوب.
