耐火材料的结构崩裂

结构崩裂是指耐火材料受到侵蚀，当其物相和结构变化到一定程度时，耐火材料的崩坏现象。渣蚀引起的结构崩裂，一般认为是由于形成变质层和形成比容差别较大的产物引起的。

①变质层的形成。变质层的形成，是由于熔渣的渗入所致。在渗入过程中，由于材料内温度梯度和熔渣黏度的影响，熔渣侵入到一定深度后，就不再继续渗透。从耐火材料热面到其内部一定的深度，就形成了组成与结构有别于原材料的变质层。而且熔渣在渗透时还发生“化学过滤”，沿熔渣的渗透方向，其化学组成和物相组成都可能不断地发生改变。因此，变质层内随其厚度的变化，其组成与结构也有一定差别。

②结构的崩裂。在变质层的形成过程中，由于形成的产物间和原材料间的比容和热膨胀性等有差别，在变质层与原材料之间或变质层内各层之间，因各种物相摩尔体积变化而产生结构应力，并破坏其间的结合，形成裂纹，甚至产生剥落和崩裂。

如含MgO的碱性耐火材料同含Fe2O3的熔渣接触时，生成MgO • Fe2O3，即发生反应MgO+Fe2O3一MgO·Fe2O3。此种反应伴生2．1％的线膨胀，因而使耐火材料产生结构崩裂。再如高铝砖受碱蒸气的侵蚀，也是由于莫来石或刚玉和SiO2等受氧化钠侵蚀形成霞石(Na2O，A12O3·2SiO2)，产生体积膨胀，导致结构崩裂。耐火材料中的气孔内在还原性气氛下发生碳素沉积，使耐火材料的结构破坏，也可认为是一种结构崩裂。

耐火材料受侵蚀形成变质层后，当温度波动时，由于各种变质层与未变质层间，或由于变质层内各物相间的热膨胀性差别，更易使此种崩裂激化。

当耐火材料的变质层崩裂剥落后，在侵蚀介质作用下还可形成新的变质层，产生新的崩裂，如此循环不已，就使耐火材料受到严重损毁。

结构崩裂是渣蚀最常见的损毁形式之一，在一些易产生较厚变质层的耐火材料中，因渣蚀产生结构崩裂，往往是最主要的原因。

③减缓结构崩裂的措施。避免耐火材料产生结构崩裂或减缓其危害，最主要的措施是降低熔渣的渗透性。为此，必须降低耐火材料受熔渣的润湿性，提高材料的致密性，降低材料中的杂质含量，以及减少晶界，尽量减少气孔、基质和晶界通道作用。