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垃圾焚烧炉内衬用SiC耐火材料的氧化性能

添加时间:2020年5月5日  浏览次数:

垃圾焚烧炉内衬最初使用普通耐火材料,而后由于焚烧不同组成的垃圾所采用的不同设备 的特殊要求,因此就需要相应的耐火材料与之配套。目前,垃圾焚烧炉用耐火材料的选择由设备操作期间出现的最苛刻的情况决定。

碳化硅耐火材料由于其良好的性能而常常使用于生活垃圾焚烧炉中。这一应用是基于这种材 料的特殊性以及抗侵蚀和冲刷的热力学属性。由于在平均热膨胀系数下较高的热传导性,因而使得这种材料具有良好的抗热震性。

碳化硅耐火材料

此外,在较高的热强度值下,这种材料还具有较高的抗磨损性,而且根据各种要求,这一材 料必须具有良好的抗化学性。通常使用的SiC含量不同的 SiC砖是以硅酸盐或氮化物结合的。在温度>800℃时氧化作用和不同气体的影响下,SiC容易分解是SiC材料所面临的问题。活泼的氧化作用对易挥发的SiC制品的开发极为不利,而呈惰性的氧化作用却可以在SiC表面形成氧化硅层以保护SiC晶粒,免于进一 步受到浸蚀。氧化硅的形成主要受到了氧气的化学作用,但是同时存在的水蒸汽也能够促进SiO的形成。SiC表面形成的SiO层具有保护作用然而,由于结晶和形成的鳞石英与方石英使表面产生较多裂缝和可渗透性不过这一反应 发生在温度>1000℃的情况下。因此为了抑制上述的反应影响,应采取冷却燃烧室内衬的方法,使燃烧室表面温度<1000℃ 。

当在1360~1460℃时,随着温度的升高,碳化硅颗粒的表面逐步形成较明显的氧化层,氧化层的主要成分为二氧化硅,由于此时的氧化温度尚不足够高,碳化硅颗粒外形变化不大,但其尖角部位开始变钝,经过该温度氧化后的表面氧化层厚度较薄,许多部位不能被氧化层完全覆盖,此时的氧化层厚度约为2~5μm,当氧化温度提高到1460~1520℃之间时,试样表面氧化物的生成数量明显增多,该温度氧化后碳化硅颗粒已经基本埋入氧化层中,由于氧化层对碳化硅基体的覆盖面积相对增大,起到了阻碍氧化的作用,但是由于碳化硅基体表面颗粒的起伏,使氧化层不够均匀且存在许多孔洞,孔洞处还将会继续发生氧化,另外,还可以观察到表面氧化层中存在着许多裂纹,同时有些部位的氧化层已经产生脱落,这一方面是由于氧化硅层与碳化硅基体的热膨胀系数不同,二者的收缩量不一致,在冷却过程中产生应力,另一方面是由于表面氧化层

关键词:碳化硅耐火材料   SiC   碳化硅   
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