由于熔渣侵蝕(shi)造成耐(nai)火材(cai)料(liao)(liao)在(zai)使用過程(cheng)中損(sun)壞(huai)的(de)(de)現(xian)象在(zai)窯爐(lu)應(ying)用領域普(pu)遍存在(zai),如水(shui)泥(ni)回(hui)轉窯內襯、轉爐(lu)爐(lu)襯、鋼(gang)包內襯、高爐(lu)爐(lu)腰(yao)襯、鋅(xin)冶金爐(lu)襯等材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)損(sun)壞(huai),基本上(shang)都是(shi)熔渣侵蝕(shi)的(de)(de)結果。在(zai)服役過程(cheng)中耐(nai)火材(cai)料(liao)(liao)超過一(yi)半以(yi)上(shang)的(de)(de)損(sun)毀是(shi)由于熔渣侵蝕(shi)造成的(de)(de)。
耐火(huo)(huo)材料在(zai)工作環(huan)境中(zhong)不(bu)(bu)可避(bi)免的(de)要(yao)接觸各種冶煉熔(rong)渣、熔(rong)融(rong)玻璃(li)等(deng),而渣蝕損(sun)毀(hui)對耐火(huo)(huo)材料的(de)使用壽(shou)命(ming)有很大影(ying)響,是(shi)耐火(huo)(huo)材料損(sun)壞的(de)重要(yao)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。在(zai)耐火(huo)(huo)材料使用過程中(zhong),連(lian)續損(sun)毀(hui)的(de)特征是(shi)溶(rong)蝕和(he)侵(qin)蝕現象,不(bu)(bu)連(lian)續損(sun)毀(hui)一(yi)般表現為開裂和(he)剝落(luo),同時(shi)不(bu)(bu)連(lian)續損(sun)毀(hui)可能會引起耐火(huo)(huo)材料的(de)局部分(fen)離(li)。渣侵(qin)后制品熱端一(yi)般會發生(sheng)致(zhi)密(mi)化而變質,侵(qin)蝕后的(de)熱端由于內部熱膨(peng)脹系數(shu)不(bu)(bu)匹配,將最終導致(zhi)裂紋的(de)形成和(he)耐火(huo)(huo)材料的(de)開裂。
渣(zha)(zha)蝕(shi)實驗(yan)后耐(nai)火材(cai)料(liao)試樣可(ke)以(yi)劃分(fen)(fen)為多(duo)個(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)次(ci)。從熱層(ceng)(ceng)(ceng)到冷(leng)面,第一層(ceng)(ceng)(ceng)為原渣(zha)(zha)層(ceng)(ceng)(ceng),原渣(zha)(zha)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)渣(zha)(zha)與(yu)(yu)耐(nai)火材(cai)料(liao)并(bing)未發生(sheng)任(ren)何反應,渣(zha)(zha)保持原來的(de)組成與(yu)(yu)性(xing)質。第二層(ceng)(ceng)(ceng)稱為變(bian)渣(zha)(zha)層(ceng)(ceng)(ceng),或為內渣(zha)(zha)層(ceng)(ceng)(ceng),在(zai)變(bian)渣(zha)(zha)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)脫(tuo)落的(de)顆(ke)粒溶入渣(zha)(zha)中(zhong)并(bing)改變(bian)熔(rong)渣(zha)(zha)的(de)化學成分(fen)(fen)與(yu)(yu)性(xing)質,隨著(zhu)侵蝕(shi)的(de)進行,渣(zha)(zha)的(de)成分(fen)(fen)不斷變(bian)化,不同組成的(de)熔(rong)渣(zha)(zha)對耐(nai)火材(cai)料(liao)的(de)侵蝕(shi)結(jie)果(guo)造(zao)成不同的(de)影(ying)響。第三層(ceng)(ceng)(ceng)為反應侵蝕(shi)層(ceng)(ceng)(ceng),在(zai)反應侵蝕(shi)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong),耐(nai)火材(cai)料(liao)的(de)主體構(gou)造(zao)被(bei)蝕(shi)損,但仍(reng)有部(bu)分(fen)(fen)粗顆(ke)粒結(jie)合(he)在(zai)一起(qi)未被(bei)熔(rong)渣(zha)(zha)熔(rong)解,基(ji)本保留原有的(de)形狀(zhuang)與(yu)(yu)尺寸(cun)。隨后為滲(shen)透層(ceng)(ceng)(ceng),滲(shen)透層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)形成是渣(zha)(zha)沿耐(nai)火材(cai)料(liao)內部(bu)中(zhong)的(de)貫通氣孔(kong)、基(ji)質、晶(jing)界、裂紋等(deng)向耐(nai)火材(cai)料(liao)中(zhong)滲(shen)透的(de)結(jie)果(guo)。
由于(yu)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料工作面(mian)(mian)(mian)與(yu)(yu)非(fei)工作面(mian)(mian)(mian)之(zhi)間(jian)存(cun)在溫(wen)度差異,當熔(rong)渣(zha)從工作面(mian)(mian)(mian)向耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料內(nei)部滲(shen)透(tou)(tou)時(shi),熔(rong)渣(zha)逐漸凝固(gu)并停止滲(shen)透(tou)(tou),因(yin)此(ci)滲(shen)透(tou)(tou)層(ceng)與(yu)(yu)原(yuan)磚(zhuan)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)界面(mian)(mian)(mian)稱為(wei)渣(zha)固(gu)面(mian)(mian)(mian)。滲(shen)透(tou)(tou)層(ceng)中耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料基質的(de)(de)(de)結(jie)構未(wei)受到大的(de)(de)(de)破(po)壞,但由于(yu)渣(zha)的(de)(de)(de)侵入(ru)改變(bian)了其化學與(yu)(yu)礦物組分,因(yin)此(ci)也稱為(wei)變(bian)質層(ceng)。由于(yu)變(bian)質層(ceng)的(de)(de)(de)性(xing)能參數與(yu)(yu)原(yuan)磚(zhuan)層(ceng)存(cun)在不同,導(dao)致(zhi)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料在使用過(guo)程(cheng)中一旦(dan)出現(xian)溫(wen)度大幅度波動,變(bian)質層(ceng)與(yu)(yu)原(yuan)磚(zhuan)層(ceng)之(zhi)間(jian)就會發生(sheng)不匹(pi)配現(xian)象而產生(sheng)裂紋,裂紋逐漸擴大并最終掉入(ru)渣(zha)中,這(zhe)種現(xian)象被(bei)稱之(zhi)為(wei)結(jie)構剝(bo)落。結(jie)構剝(bo)落是渣(zha)熔(rong)蝕耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料并導(dao)致(zhi)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料損毀的(de)(de)(de)最常見因(yin)素(su)之(zhi)一。第五(wu)層(ceng)稱為(wei)原(yuan)磚(zhuan)層(ceng),這(zhe)一層(ceng)中的(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料未(wei)與(yu)(yu)渣(zha)相接觸(chu),保持(chi)了耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料原(yuan)來形貌和的(de)(de)(de)性(xing)質。