綜合循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),耐磨耐火澆注料的蝕損形式主要是磨蝕和剝落。
磨蝕是指耐火材料表面的機(jī)械蝕損,它是由輥壓、磨擦、沖擊、含顆;虿缓w粒的高速熱氣流、爐料或爐氣中的塵粒沖刷引起的。在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行期間,爐內(nèi)煙氣側(cè)的耐磨耐火澆注料處于高速的爐料或飛灰之中。因?yàn)槟ノg是一種機(jī)械現(xiàn)象,因此保持耐磨耐火材料的機(jī)械強(qiáng)度是十分重要的。耐磨耐火澆注料的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度是影響材料耐磨系數(shù)的重要的因素。
剝落是指因外力而非內(nèi)因?qū)е碌哪突鸩牧蠐p壞。下列原因可導(dǎo)致剝落:
(1)啟停爐時(shí)溫度變化而引起的熱應(yīng)力;
(2)鍋爐運(yùn)行過程中,變質(zhì)層和原始層之間所引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力;
(3)機(jī)械應(yīng)力;
(4)內(nèi)部氣壓誘導(dǎo)力。
當(dāng)耐火材料表面被加熱時(shí),其內(nèi)部和表面之間就會產(chǎn)生大的溫度梯度,從而導(dǎo)致很大的應(yīng)力。材料內(nèi)部的溫度分布和溫度差的存在,導(dǎo)致應(yīng)力的變化,溫度梯度隨時(shí)間的變化也導(dǎo)致材料內(nèi)部應(yīng)力的變化。比較加熱和冷卻時(shí)的應(yīng)力可知,當(dāng)材料被加熱時(shí),材料表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,而中心產(chǎn)生拉應(yīng)力。
由于耐壓強(qiáng)度通常比抗拉強(qiáng)度高好多倍,因此壓應(yīng)力是不大可能造成材料損壞的。實(shí)際上,與加熱相比,材料冷卻時(shí)其表面更易產(chǎn)生裂紋。然而當(dāng)材料快速加熱時(shí),由于材料表面背后產(chǎn)生拉應(yīng)力、壓應(yīng)力超過耐火材料的耐壓強(qiáng)度,將導(dǎo)致材料開裂,所產(chǎn)生的開裂將引起表面剝落。因此,突然加熱或冷卻會造成對火材料意想不到的損壞,所承受的熱應(yīng)力不能超出其性能和形狀所允許的較限。