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硅酸铝纤维可以耐受哪些化学侵蚀?

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人气:-发表时间:2022-04-18 15:00【

  硅酸铝纤维可以耐受哪些化学侵蚀?

  对硅酸铝纤维具有侵蚀作用的几种化学物质包括:氟、氟化物、钒及其他重金属、磷酸、强碱等。

  (1)氟和氟化物。毫无疑问,氟对硅酸铝纤维的腐蚀性最强。在100℃以下,氟和水与硅酸铝纤维的反应将对纤维结构产生极大的破坏。即便是在较低的浓度下,氢氟酸也会首先与氧化铝反应,形成AIF,AIF3,H20,导致纤维结构的严重破坏。氢氟酸最容易与SiO2反应。在较低的温度下(980℃以下),富氟的环境有可能促使低温重结晶,进而导致纤维结构的轻微破坏。在出现大量重结晶的温度下,氟有可能在纤维表面形成反应物,从而引起纤维结构的变化并在纤维的表面明显形成一个薄的硬壳层。氟与所有的硅酸铝材料反应,包括与莫来石反应。在与氟反应后,反应物常常气化,使得硅酸铝纤维损毁的原因很难确定。

  (2)钒与其他重金属。劣质燃油中存在的钒和其他重金属在燃烧时会侵蚀硅酸铝纤维。这种腐蚀物质来自于五氧化二钒(V203),这种物质在常温下是固体,但在约690℃时熔化。这种液体渣吸附于纤维的孔隙结构中并与纤维中的硅酸铝产生反应。反应过后,在纤维衬的热面将形成一硬化壳。一段时间以后,硬化壳会从纤维毯的未反应纤维层上脱落,化学反应会继续在暴露的新鲜纤维表面上进行。反应速率取决于以下因素,如:重金属浓度、时间,材料的气孔率以及温度。并没有一个界定反应产生与否的明确的浓度界线。通常,是长时间较高的重金属浓度使得耐火材料的寿命缩短。五氧化二钒在温度高于690℃时会与纤维发生反应,但反应速度受以上因素的影响。随着化学反应的不断进行,定期更换热面材料是有必要的。特别要注意的是,五氧化二钒对纤维造成侵蚀,但以碱性化合物存在的钒会在很低的温度下形成更高腐蚀性的渣,导致硅酸铝纤维更快降级。通常情况下,重金属含量高的燃料也同时含碱。

  (3)硫和硫酸。硅酸铝纤维具有良好的抗硫酸侵蚀能力,但在极少数情况下也会产生某些微小的化学反应,较典型的反应产物为硫酸铝(Al2(SiO4)3)或硫酸铝水化物。一般来说,这种反应不会造成纤维的损毁。事实上,金属铆固件的腐蚀是需要特别关注的。应当采用沥青涂层或不锈钢膜以保护金属铆固件,或确保金属铆固件所处温度高于硫酸的露点温度,一般为121~177℃。硅酸铝纤维在铁(Fe) 和硫酸(H2S04) 共存的情况下,会产生氧化铁-氧化铝-氧化硅复合硫酸盐,这种化合物将会“溶解”铆固件和炉壳,使铆固件变成类似灰色岩石状的物质。通常情况下,纤维与硫接触后会变黄,一般认为硫在纤维表面的沉积会对在980℃左右的纤维结晶过程产生影响。

硅酸铝纤维制品

  硫与硅酸铝纤维的反应,一般以不连续状分布于纤维衬表面,这种反应被认为使得纤维表面形成均匀粉化层,在机械力(如振动)或气流冲刷的情况下,导致纤维衬热面炉衬材料的脱落。这些从热面逐渐损失的材料将使得新表面暴露出来,新的表面很容易被进一步侵蚀,从而使前述反应过程自我重复。只有在长时间使用后,这些反应才会对炉衬整体产生实质性破坏。对于层铺结构的纤维衬来说,定期更换处于热面的纤维毯可能是必须的。如采用的是纤维组件,则可考虑在纤维表面喷一层陶瓷涂层材料。

  (4)碱侵蚀。碱对硅酸铝纤维的侵蚀被认为主要取决于时间和温度两个因素。碱金属与纤维反应形成低熔化合物使纤维产生收缩或烧结,最终导致纤维衬的损毁。化学物质如V203、SO3等的存在会加快这种损毁行为,更早地导致炉衬损坏。碱侵蚀一般出现在纤维衬的热表面,反应后形成硬壳或“渣”层。随着反应的深入,纤维表层被破坏而失去作用,新的表面暴露后又开始承受持续的化学侵蚀。

  (5) 其他酸侵蚀。硅酸铝纤维一般被认为对盐酸(HCl)、醋酸(CH3COOH)和硝酸具有良好的抵抗性能,低温下能抵抗磷酸的侵蚀。然而,当高温下磷酸铝形成时,纤维会产生明显的收缩。在温度高于540℃的情况下,尽量避免硅酸铝纤维与磷酸接触。

  济南火龙热陶瓷有限责任公司是专业的硅酸铝纤维生产商和防火保温工程承包商,有专业的工业窑炉保温施工队伍。火龙节能16年专注硅酸铝纤维及不定型浇注料的生产及应用开发,已成功为国内外数百家企业提供了上千套保温隔热方案和材料。

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