Wykwity w piecach przemysłowych (szczególnie kotłach ze złożem fluidalnym, spalarniach śmieci, piecach cementowych itp.) są powszechnym zagrożeniem jakościowym. Objawia się w postaci białego lub szarawego-białego proszku nalotu na powierzchni, któremu czasami towarzyszy piaskowanie, proszkowanie i łuszczenie się. Wpływa to nie tylko na wygląd odlewu, ale także zmniejsza jego odporność na zużycie, odporność na szok termiczny i odporność na korozję, skracając jego żywotność, a nawet powodując problemy z bezpieczeństwem, takie jak wyciek powietrza z pieca i miejscowe przegrzanie. Wielu praktyków, napotykając wykwity, łatwo wpada w błędne przekonanie, że „leczenie wyłącznie powierzchni bez zajmowania się pierwotną przyczyną”, co prowadzi do nawracających wykwitów. Dzisiaj dokładnie wyjaśnimy podstawowe przyczyny wykwitówmasy ogniotrwałe, metody szybkiej identyfikacji oraz bezpośrednio możliwe do wdrożenia środki zapobiegawcze i lecznicze, które pomogą Ci uniknąć pułapek związanych z konserwacją i użytkowaniem.
Istota wykwitów w odlewach z materiałów ogniotrwałych jest wynikiem połączonego działania jonów metali alkalicznych, wilgoci i kanałów migracji. Wśród tych czynników źródłem jonów metali alkalicznych jest przyczyna wewnętrzna, podczas gdy wilgoć i ścieżki migracji są przyczynami zewnętrznymi; wszystkie trzy są niezbędne. Swoiście:
I. Przyczyna wewnętrzna: Jony metali alkalicznych zawarte w odlewanych materiałach ogniotrwałych
Jest to główny powód rewersji alkaliów. Jony metali alkalicznych pochodzą głównie z trzech aspektów, które również najłatwiej przeoczyć:
1. Wprowadzane z surowców: Jeśli kruszywa (takie jak kruszywo o wysokiej- zawartości tlenku glinu, kruszywo korundowe) i proszki (takie jak pył krzemionkowy, proszek tlenku glinu) w odlewanych materiałach ogniotrwałych nie są wystarczająco czyste, będą zawierać niewielkie ilości zanieczyszczeń metalami alkalicznymi (takimi jak Na₂O, K₂O); a zawartość metali alkalicznych w stosowanych spoiwach może przekraczać normę (specyfikacja wymaga, aby zawartość Na₂O+K2O w spoiwie była mniejsza lub równa 0,6%).
2. Wprowadzenie przez dodatki: niektóre dodatki chemiczne dodawane do odlewanych materiałów ogniotrwałych, takie jak środki-redukujące ilość wody, opóźniacze i przyspieszacze, mają charakter alkaliczny. Jeżeli dobór będzie niewłaściwy lub dodana ilość będzie nadmierna, spowoduje to wzrost zawartości jonów metali alkalicznych w układzie.
3. Wprowadzane przez wodę mieszającą: Woda wodociągowa lub woda przemysłowa używana podczas mieszania betonów, jeśli ma odczyn zasadowy (pH > 8,5) lub zawiera rozpuszczalne sole metali alkalicznych, bezpośrednio wprowadzi jony alkaliczne do betonu.
II. Czynnik zewnętrzny 1: Nadmierna wilgoć + nadmierna wilgotność w środowisku utwardzania
Wilgoć pełni rolę „nośnika” migracji jonów metali alkalicznych. Bez wilgoci jony alkaliczne nie mogą migrować z wnętrza odlewu na powierzchnię i nie może nastąpić powrót alkaliów.
1. Nadmierne dodanie wody podczas mieszania: Podczas budowy, aby ułatwić wylewanie i wibrowanie, nadmiar wody dodaje się na ślepo, co powoduje nadmiar wolnej wody wewnątrz betonu. Ta wolna woda rozpuszcza wewnętrzne jony metali alkalicznych, tworząc roztwór zasadowy.
2. Wilgotne środowisko utwardzania: Podczas utwardzania betonu, jeśli wilgotność otoczenia jest zbyt wysoka (wilgotność względna > 85%), słaba wentylacja lub bezpośrednie narażenie na deszcz lub śnieg, wilgoć z powierzchni odparowuje powoli, a wewnętrzny roztwór alkaliczny będzie w sposób ciągły migrował na powierzchnię. Po odparowaniu wilgoci na powierzchni wytrącą się jony alkaliczne.
3. Późniejsze przedostawanie się wilgoci: W początkowej fazie pracy pieca, jeśli korpus pieca nie jest odpowiednio uszczelniony, do odlewu może przedostać się zewnętrzna woda deszczowa i kondensat, reaktywując jony alkaliczne i powodując powtarzający się powrót alkaliów.
III. Czynnik zewnętrzny 2: Łączenie porów w betonie
Pory łączące wewnątrz materiałów ogniotrwałych to „kanały”, przez które roztwory alkaliczne migrują z wnętrza na powierzchnię. Im więcej porów i lepsza łączność, tym poważniejsze jest zjawisko powrotu alkaliów.
1. Wady konstrukcyjne: Nieodpowiednie zagęszczenie i niewystarczające utwardzenie prowadzą do luźnych porów i mikro-pęknięć wewnątrz odlewu, tworząc połączone „kanały”;
2. Niewłaściwe dozowanie materiału: Nierozsądna gradacja kruszywa i proszku lub niewystarczająca ilość spoiwa powodują niską gęstość i nadmiernie wysoką porowatość odlewu (specyfikacja wymaga porowatości odlewu mniejszej lub równej 20%).
Środki zapobiegawcze w przypadku wykwitów + metody leczenia istniejących wykwitów Podstawowa logika postępowania z wykwitami jest następująca: po pierwsze zapobieganie, po drugie leczenie – kontrolowanie źródła jonów alkalicznych, zmniejszanie wilgoci i wcześniejsze obniżanie porowatości może zapobiec wykwitom od pierwotnej przyczyny; jeśli wykwity już wystąpiły, należy zastosować kombinację „czyszczenie powierzchni + wzmocnienie wewnętrzne” w zależności od nasilenia, aby zapobiec pogorszeniu się problemu.
I. Środki zapobiegawcze
1. Ściśle kontroluj jakość surowców:
1) Wybierz surowce nisko-alkaliczne: traktuj priorytetowo stosowanie kruszyw o wysokiej-czystości (Al₂O₃ większej lub równej 85%) i nisko{4}}alkalicznych spoiw (takich jakcement nisko-alkaliczny fosforanowy, nisko-pyły krzemionki alkalicznej), wymagające, aby zawartość Na₂O+K₂O w surowcach była mniejsza lub równa 0,6%;
2) Dodatki sitowe: Wybieraj neutralne lub słabo kwaśne-reduktory i opóźniacze wody, unikaj stosowania dodatków alkalicznych i ściśle kontroluj ich ilość zgodnie z instrukcjami producenta (zwykle nie przekraczającą 0,5%);
3) Kontroluj wodę zarobową: Używaj wody neutralnej (wartość pH 7-8,5), unikaj stosowania do mieszania alkalicznych ścieków przemysłowych lub słonej wody.
2. Optymalizuj procesy budowy i utwardzania:
1) Ściśle kontroluj dodatek wody: Dodaj wodę zgodnie ze stosunkiem mieszania podanym przez producenta odlewu. Ślepe dodawanie wody jest surowo zabronione. Można dodać-wysokowydajne-środki redukujące wodę, aby poprawić płynność masy betonowej, eliminując potrzebę stosowania dodatkowej wody.
2) Zapewnij zagęszczenie: Użyj wibratora zanurzeniowego, aby zagęścić beton ogniotrwały, aż powierzchnia będzie gładka i nie będą wypływać pęcherzyki powietrza. Unikaj niedostatecznych-i nadmiernych-wibracji, aby zmniejszyć porowatość wewnętrzną.
3) Standaryzacja środowiska utwardzania:
Kontroluj temperaturę utwardzania na poziomie 15-25 stopni i wilgotność względną na poziomie 60% -80%. Utrzymuj dobrą wentylację i unikaj wilgotnych, zamkniętych pomieszczeń. Czas utwardzania nie powinien być krótszy niż 72 godziny. W czasie upałów należy spryskiwać wodą, aby utrzymać wilgotność, ale należy unikać gromadzenia się wody.
II. Metody leczenia istniejących wykwitów
1. Łagodny wykwit
(tylko niewielka ilość białego proszku na powierzchnię, bez szlifowania i pudrowania)
1) Czyszczenie powierzchni: Dokładnie oczyścić powierzchnię z białego proszku za pomocą suchej szczotki i sprężonego powietrza (nie spłukiwać wodą, aby uniknąć ponownego przedostania się wilgoci do wnętrza);
2) Uszczelnienie-odporne na wilgoć: po oczyszczeniu nałóż warstwę nisko-alkalicznego uszczelniacza (takiego jak uszczelniacz silanowy), równomiernie nakładając, aby utworzyć gęstą warstwę ochronną, która zapobiegnie wnikaniu wilgoci;
3) Kontrola środowiska: Popraw wentylację wokół pieca, unikaj wilgotnego środowiska i zapobiegaj bezpośredniemu zmywaniu powierzchni odlewu przez wodę deszczową.
2. Umiarkowane wykwity
1) Oczyszczenie powierzchni: Delikatnie usuń zapiaszczone i luźne części powierzchni za pomocą skrobaka i szlifierki kątowej (unikaj uszkodzenia gęstej struktury znajdującej się pod spodem), następnie oczyść sprężonym powietrzem;
2) Naprawa powierzchni: Naprawić usuniętą powierzchnię za pomocą nisko-alkalicznych materiałów ogniotrwałych, zagęścić ją, a następnie utwardzić zgodnie ze specyfikacją (czas utwardzania nie krótszy niż 48 godzin);
3) Uszczelnianie i ochrona: po utwardzeniu nałóż dwie warstwy nisko-alkalicznego uszczelniacza, aby zwiększyć wodoodporność i odporność-alkalii powierzchni.
3. Silne wykwity
1) Całkowite usunięcie: Usuń wszystkie silnie wykwitające i luźno ustrukturyzowane części, aż do odsłonięcia gęstej, twardej warstwy spodniej. Oczyść powierzchnię z luźnego kurzu i zanieczyszczeń.
2) Recasting: Użyj nisko-alkalicznych materiałów do zalewania-o dużej gęstości, wymieszaj, wylej i wibruj zgodnie ze specyfikacjami, aby zapewnić zagęszczenie.
3) Ulepszone utwardzanie: Po wylaniu należy ściśle przestrzegać procesu utwardzania (temperatura 15-25 stopni, wilgotność 60%-80%, czas utwardzania nie krótszy niż 72 godziny). Podczas utwardzania należy unikać uderzeń i wilgoci. 4) Ochrona po utwardzeniu: po utwardzeniu nałóż niskoalkaliczny uszczelniacz. Jednocześnie sprawdź uszczelkę pieca i napraw wszelkie nieszczelności, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci w przyszłości.
Wykwity w betonach ogniotrwałych mogą wydawać się „drobnym problemem”, ale w rzeczywistości są wynikiem niewłaściwej koordynacji na wielu etapach, obejmujących surowce, konstrukcję i utwardzanie. Aby całkowicie rozwiązać problem wykwitów, kluczem jest nadanie priorytetu zapobieganiu poprzez ścisłą kontrolę surowców oraz standaryzowaną konstrukcję i konserwację. Jeśli wykwity już wystąpiły, leczenie należy dostosować do ciężkości problemu, aby uniknąć ograniczania się do leczenia objawów. W przypadku pieców przemysłowych stabilność odlewów ogniotrwałych ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo operacyjne i żywotność pieca. Unikanie pułapki na wykwity ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia kosztów konserwacji i wydłużenia żywotności pieca.
