刚玉质耐火材料渣蚀过程的可视化研究

采用自制的高温可视化系统,对刚玉质坩埚三相界面处侵蚀峰演变过程进行了动态记录,揭示了“类火山”侵蚀峰形貌的演变规律;结合高温数字图像相关技术,获得了块状刚玉试样上表面受熔渣侵蚀过程中其侧面的应变分布云图、全场平均应变-时间曲线。结果表明:块状刚玉试样上表面受熔渣侵蚀过程中,其侧面的应变分布云图与耐火材料内部熔渣侵蚀、渗透区域分布存在较大的相关性,因此可以采用动态应变分布云图来反映耐火材料受熔渣侵蚀、渗透状况的动态发展过程。

基于数字图像相关法的铝镁质耐火材料抗侵蚀性能研究

钢渣侵蚀是耐火材料在服役过程中的主要损毁形式之一,实际侵蚀过程难以直接观察。传统上采用蚀后分析方法来评价耐火材料的抗侵蚀能力和了解侵蚀机理,但易缺少过程信息,导致结果存在偏差。因此,本文在高温可视化系统基础上,结合数字图像相关法,选取三种典型钢渣,开展铝镁质耐火材料的渣蚀行为研究,并探讨了不同钢渣及热处理温度对材料抗侵蚀能力的影响。结果表明:碱度越低的熔渣对铝镁质耐火材料的侵蚀越严重;对铝镁质耐火材料进行1 000℃以上的热处理,可有效提高材料的抗侵蚀能力;通过数字图像相关法可以获得随时间变化的平均应变曲线和侵蚀应变云图,其中平均应变曲线可以对比铝镁质耐火材料对不同钢渣的抗侵蚀能力,侵蚀应变云图可以反映侵蚀的演变过程,两者为耐火材料渣蚀过程的表征提供了量化指标。