耐火材料在高溫狀態(tài)下抵抗各種侵蝕性物質,如固體物料、爐氣、熔渣或熔液等的化學作用的能力稱為耐火材料的抗化學侵蝕性。化學侵蝕是導致耐火材料高溫損毀的主要因素之一,其蝕損機理亦十分復雜,一般包括:沖刷或摩擦、滲透、擴散、熔解、化學反應等物理和化學作用。
影響耐火材料抗化學侵蝕性有主要因素:
1)化學組成和性質。一般要求:耐火材料的純度應高、雜質萬分應少,特別是要嚴格控制有害萬分的含量;耐火材料與侵蝕物間的化學反應性較低,并具有相同的酸性或堿性。
2)礦物組成和顯微組織結構。當材料中結晶相含量較高、基質中的結晶礦物熔點較高、數量較多、高溫液相量少、粘度大且呈分散狀態(tài)時,則往往表現出良好的抗化學侵蝕性。
3)氣孔和氣孔率。顯氣孔是侵蝕物滲透進入材料內部的捷徑,并能顯著增加侵蝕物與材料間的接觸面積。如材料顯氣孔率較低,且孔徑極為細小,則往往能有效阻止侵蝕物的滲透作用,從而有利于增強其抗化學侵蝕性。
4)侵蝕物的粘度。氣態(tài)或液態(tài)侵蝕物的粘度較小時,其與耐火材料表面的接觸程度將明顯提高,甚至包裹材料,使得侵蝕物質易于向材料內部滲透和擴散。侵蝕物粘度較大時,其滲透、擴散作用不顯著,有時還會阻止向材料內部進一步滲透、擴散。侵蝕物的粘度主要與其化學組成和溫度有關。
5)溫度。溫度較高時,將使耐火材料抗化學侵蝕性降低。工程上,往往對爐襯采取適當的冷卻措施,主要目的就在于降低溫度,延緩、阻止爐襯的蝕損。
6)氣氛。某些耐火材料的抗化學侵蝕性對氣氛十分敏感。如在還原氣氛中,硅酸鋁系耐火制品對含氧化鐵熔渣侵蝕的抵抗性明顯降低。耐火材料抗化學侵蝕性的實驗方法,主要是針對熔渣或熔液對耐火材料侵蝕這一蝕損形式而設定。因此耐火材料對熔渣或熔液沖刷、侵蝕的抵抗能力,又稱為耐火材料的抗渣性�,F行國家標準規(guī)定,耐火材料抗渣性試驗方法采用回轉渣蝕法。此外,亦常采用坩堝法和三角錐法。