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陶瓷辊棒腐蚀断裂初探-【新闻】

发布时间:2021-05-28 15:16:31 阅读: 来源:清水模板厂家

陶瓷辊棒腐蚀断裂初探

辊棒的腐蚀(化学污染)、断裂是辊棒使用中很棘手的一个问题。在生产中我们发现:经过一段时间使用的陶瓷辊棒脆性大,在更换、保养清理时易断裂,其断口呈色略显浅黄色,质感等明显异于新棒。

一、辊棒的腐蚀

辊棒的腐蚀与窑炉特定区域内特定的铅、碱金属氧化物蒸气相关。意大利ICRA实验室一项研究结果展现预热带和烧成带不同的污染成分。其基理是:随着产品带入窑内的铅、碱金属氧化物在一定温度下挥发出蒸气,这些蒸气随着烟气往窑头方向流动,受窑炉内烟气温度、压力、流速的变化影响,蒸气会在特定的窑炉区域的陶瓷辊棒上凝聚,我们称之为腐蚀元素有选择的蓄积。

下面是某种陶瓷辊棒的晶相构成体系:(A1203(72%)-SiO2(22%)-ZrO2(5%);一般辊棒生产时杂质含量要求控制在:Fe2O3<0.4%,TiO2<0.4%,而且助熔剂含量尤其是(MgO+Na2O+K2O+CaO)应减少到最小。

长期使用的辊棒,因铅、碱氧化物蒸气选择性蓄积、渗透,其组成成分会发生重大变化。对730℃-880℃温度区域的被污染的辊棒作化学分析,结果显示:PbO含量高达6-14%,而我们知道,铅在釉中的含量是很高的。

引起辊棒化学腐蚀的基本因素是:材料在使用中产生玻璃相,以及材料本身的开口毛孔,这两个因素使腐蚀元素可以侵入辊棒的陶瓷相中。

二、辊棒的断裂

辊棒化学腐蚀破坏了辊棒的各种性能:强弹性系数、刚性、强度等,从而影响到辊棒使用性能和产品的运行质量。此外,化学腐蚀导致了一个严重结果是:辊棒的淬裂。即是说:辊棒从窑炉内抽出放置于空气中使之自然冷却,在某一温度时,辊棒发生了大面积自然断裂。辊棒的淬裂使得辊棒消耗量急骤增加。

其实,正是腐蚀导致辊棒内玻璃相产生和晶变。玻璃相和其晶变物质是断裂的罪魁祸首。一项研究结果表明:陶瓷辊棒内产生的玻璃体由于随后的结晶化而产生了晶相的变化,如:钙长石、钠长石、石榴石、尖晶石。玻化和结晶化产生的变化量导致材料的物理机械性能的变化,从而发生辊棒使用一段时间后的淬裂。

综上,辊棒的腐蚀断裂过程可以归纳为以下几步:

1、从外部吸入腐蚀元素(通过接触或气相交换);

2、已存在的相的分解(ZrO2除外);

3、玻璃相的形成,成为腐蚀元素侵入辊棒的载体;

4、玻璃体的晶化;

5、在腐蚀层和陶瓷材料本体间接触面毛孔的增加;

6、微裂纹的增多扩大,以及两边晶相热机械性能不同导致冷却时淬裂。

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