إن طبقة الطوب الحراري الموجودة على السطح المواجه للنار لجهاز التغويز هي طبقة مستهلكة مقاومة لدرجة الحرارة العالية والتآكل والتآكل. يتم اختيار مواد أكسيد الكروم عالية النقاء بشكل عام، وتسمى عمومًا طوب الكروم والألومنيوم والزركونيوم أو الطوب عالي الكروم. مطلوب أن يتمتع هذا الجزء من المادة المقاومة للحرارة بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، وقوة زحف عالية، واستقرار للصدمات الحرارية، واستقرار كيميائي جيد لدرجة الحرارة العالية. أثناء الاستخدام، عوامل الضررالطوب الكروم العاليلأجهزة الغاز هي بشكل رئيسي:
1. التآكل الكيميائي
يتآكل الطوب عالي الكروم بشكل رئيسي بسبب الخبث أثناء الاستخدام، يليه التآكل بواسطة غازات الاختزال القوية في الفرن. يشمل تآكل الطوب عالي الكروم بواسطة الخبث ذوبان ZrO2 و Al2O3 والمواد الأخرى الموجودة في الطوب عالي الكروم في الخبث. بالإضافة إلى ذلك، يخترق SiO2 وCaO الموجودان في الخبث بقوة داخل الطوب ويتفاعلان مع المكونات المقاومة للحرارة لتكوين طبقة متحولة أكثر سمكًا. إن تآكل الطوب عالي الكروم بسبب الغازات المختزلة القوية مثل ثاني أكسيد الكربون وH2 يحدث بشكل رئيسي بسبب الغاز والشوائب الموجودة في الطوب، مثل SiO2 والأكاسيد المحتوية على الحديد، والتي تتفاعل لتوليد تجاوز الغاز أو تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون تحت الإجراء من أكاسيد الحديد لتوليد الكربون المترسب في الطوب، مما يتسبب في انتفاخ الطوب عالي الكروم وتشققه.
2. التآكل الميكانيكي
يأتي التآكل الميكانيكي بشكل أساسي من فرك الطوب عالي الكروم لأفران التغويز بواسطة الغاز عالي السرعة والخبث المحمول. نتيجة هذا التنظيف هي أنه من ناحية، فإنه يسرع التفاعل الكيميائي بين الخبث والطوب عالي الكروم، ومن ناحية أخرى، فإنه سوف يزيل منتجات التفاعل ذات نقطة الانصهار المنخفضة من سطح الطوب، ويزيد من تسريعه. عملية تقشير طبقة الطوب المتحولة والأجزاء المتشققة.
3. ظروف التشغيل
تعد عملية تشغيل جهاز التغويز أيضًا عاملاً رئيسياً في تلف الطوب عالي الكروم.
أ) درجة حرارة التشغيل: أظهرت الممارسة أنه لكل 100 درجة زيادة في درجة حرارة تشغيل جهاز التغويز، قد يزيد معدل تآكل الطوب الحراري بما يقرب من 3-4 مرة.
ب) نوع الفحم: تحدد نقطة انصهار الرماد لنوع الفحم درجة حرارة تشغيل جهاز التغويز. إذا كانت نقطة انصهار رماد الفحم للمواد الخام منخفضة جدًا، فإن لزوجة رماد الفحم تكون صغيرة جدًا في ظل ظروف الإنتاج، مما سيؤدي إلى تفاقم تآكل واختراق الطوب الوجهي الساخن بواسطة الخبث؛ بالنسبة لأنواع الفحم ذات نقاط انصهار الرماد العالية جدًا، غالبًا ما يتم إدخال كمية معينة من المواد المضافة مثل CaO وFe2O3 وما إلى ذلك عند تحضير ملاط الفحم المائي لتقليل درجة حرارة تدفق الانصهار إلى القيمة المثلى، ولكن مع زيادة الكمية إضافة CaO وFe2O3، يؤدي أيضًا إلى تفاقم تآكل الطوب عالي الكروم.
ج) حمل الإنتاج وأوقات البدء والتوقف: وفقاً للإحصائيات، لكل زيادة بنسبة 30% في حمل الإنتاج، يتم تقليل عمر الخدمة للطوب الساخن بحوالي 33%؛ عادة، لكل بداية توقف، يتآكل الطوب ذو الوجه الساخن بمقدار 5-20 مم، خاصة عندما يكون محتوى CaO في الخبث مرتفعًا. هذه الظاهرة واضحة بشكل خاص.
د) الموقد: تظهر الأبحاث التجريبية والتشغيل الميداني الفعلي أن زاوية رش الموقد العادية يجب أن تكون حوالي 35 درجة. إذا كانت الزاوية كبيرة جدًا، فسوف تتسبب في تجفيف وتقشير خطير في الجزء العلوي؛ إذا كانت زاوية الرش صغيرة جدًا، فلا يمكن تغويزها بالكامل، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة التغويز. إذا تم تركيب الموقد بشكل أوفست، فسوف يتسبب ذلك في تآكل موضعي لبطانة الفرن.
