剛玉耐火球表面產生裂紋的原因

但是，人工篩選耐火球是更換作業(yè)中最困難的工作，每次更換耐火球都會影響高爐的穩(wěn)定生產。現(xiàn)在很多球式熱風爐都是人工分揀重裝，50-60%的完好耐火球都是人工分揀，可以重新裝填使用，但不足以補充新球。球形熱風爐是一種與煉鐵高爐生產配套的工業(yè)窯爐設備，其主要功能是為高爐提供連續(xù)穩(wěn)定的高溫熱風，耐火球是球形熱風爐的主要蓄熱材料。

熱風爐床的上部一般采用直徑為75-80毫米的剛玉耐火球，剛玉耐火球的主要成分為Al2O3和氧化鋯。其具有較好的機械強度和較高的高溫穩(wěn)定性。負載的重量完全不影響耐火球的使用，但剛玉耐火球使用一定時間后會破碎。從剛玉耐火球的外觀和表面來看，耐火球顆粒疏松，體積明顯膨脹，但內球心結構細小致密。

那么球床用剛玉耐火球怎么會這樣呢？原因是高爐粉塵在燃燒和送風過程中會被帶入熱風爐的球床，高MgO和Fe2O3來自高爐粉塵。在剛玉耐火球中，氧化鎂與Fe2O3和Al2O3反應，生成鎂鋁尖晶石和鎂鐵尖晶石。在1200℃時，生成相的質量分數(shù)為25%，在1400℃時，生成相的組成為70%。MgO和Al2O3的固體反應產生MA，體積膨脹的8%。

在熱風爐燃燒剛玉耐火球的過程中，爐膛頂部的AZM耐火球處于整個爐膛的最高溫度，溫度為1400℃。剛玉耐火球的溫度達到1600℃才能真正使晶相完全發(fā)育。此時，剛玉耐火球熱震穩(wěn)定性好，爐膛上部最高溫度為1400℃。剛玉耐火球尖晶石晶相未完全生長，剛玉耐火球在使用過程中會膨脹，導致球表面開裂和粉化。

同時，熱風爐交替運行，熱沖擊使剛玉耐火球表面產生裂紋，加劇剛玉耐火球的粉化過程，使剛玉耐火球從外向內膨脹、破裂、粉化。這證明耐火球的粉化破壞是由表及里逐漸進行的，表面先粉化，內部隨著膨脹而破碎。

為了延長熱風爐剛玉耐火球的壽命，有必要減少高爐粉塵進入球床。另一方面，耐火球制造商在技術上提高了剛玉耐火球的密度，耐火球的表面陶瓷化有效地防止了剛玉球尖晶石的膨脹和破壞。