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如何延長氣化爐耐火材料內襯使用壽命?
發布時間:2019-10-29 瀏覽量:115

氣化爐是一個非常復雜的環境反應區,在這個區域的固體,液體,氣體高速沖刷,強還原氣氛和液體爐渣侵蝕,以及開停車時較大的溫度和壓力波動,都會對氣化爐耐火材料造成影響,嚴重損害其使用壽命。

1.氣化爐用耐火材料的性能:

(1)導熱性好;

(2)良好的抗熔渣侵蝕性;

(3)較高的熱態強度,以增強高溫耐磨、耐沖刷性;

(4)更好的熱震穩定性,以承受溫度波動;

(5)好的體積穩定性,使氣化爐在溫度和壓力波動的過程中,具有良好的完整性和密封性。

2.氣化爐耐火材料損壞原因分析:

氣化爐耐火材料損毀原因一般有兩個方面,一個是熔渣侵蝕,另個方面是應力的破壞。下面從多個角度分析耐火材料損毀的原因:

(1)頻繁啟停窯車:

在操作期間,設備經常開啟停止,這導致氣化爐中的溫差很大。在加熱或冷卻過程中,由于不同的上升和下降速率以及在熱傳遞過程中耐火材料的不同膨脹或收縮系數,將發生耐火材料的相對位移。這種相對位移將在位移表面上產生摩擦剪切力并具有部分撕裂的效果,導致耐火材料的表面裂紋。這些表面裂紋在后來的反復開啟和停止中逐漸膨脹,熔渣和還原介質在裂縫中的腐蝕和擴散導致耐火材料的局部表面剝落。

(2)爐溫控制不當:

低爐溫控制。低溫控制是耐火材料損壞的直接原因。在較低溫度下,爐渣的流動性變差,爐渣層逐漸積累并變厚。當渣層積聚到一定厚度時,大量的爐渣在重力作用下從爐中散裂,因此容易損壞固定爐渣層的耐火材料。爐溫控制太高。溫度過高的最直接表現是氣化側的蒸汽輸出量立即上升。如果激冷量不足,則爐渣流動性將變好,在極端情況下,存在耐火材料垮渣的風險。最直觀的溫升,在燒嘴上,燒嘴罩會產生熱應力,在燒嘴罩上形成簾狀渣流,導致燒嘴局部燃燒損壞燒嘴罩,燒嘴罩一旦損壞泄漏,燒嘴罩下部耐火材料侵蝕損壞將迅速加速。

(3)配煤的影響:

各種煤的混合物中配煤不均勻,使煤在某個部位或一定時間段內燃燒更多灰分,此時,煤的灰熔點偏高。根據我國其他煤氣化裝置的運行經驗,煤的灰分含量和灰熔點對爐渣的形成有很大影響。

(4)化學侵蝕:

氣化爐的耐火材料主要由碳化硅含量高的粉末組成,因此必須有一些氣孔。氣化爐氣化反應氣體是H2和CO的主要成分,這兩種氣體具有很強的還原性,在擴散作用下,耐火材料表面的H2和CO在高溫和SiO2耐火材料條件下滲透滲透, Al2O3與氧化物反應,反應破壞了耐火材料的結構,耐火材料中的固態SiO2的轉化為氣體SiO逸出,導致耐火材料氣孔增大或裂紋加劇。

(5)耐火材料選擇不當:

在氣化爐中,由于各種部件的工作條件,溫度,沖刷和腐蝕程度不同,選用耐火材料時也不同。不恰當的耐火材料選擇會直接影響耐火材料的使用壽命。

(6)烘爐不到位:

氣化爐的耐火材料砌建完工后,嚴格按照爐膛的相關要求進行烘爐工作。烘爐的目的是通過合理和科學的方法加熱設備,使耐火材料能夠完成一系列化學反應。一是為了去除耐火材料中吸附的水和部分結晶水。二是通過化學反應培養出一定的晶相結構,使耐火材料達到一定的理化性能。以免在驅動操作過程中,耐火材料中的水分迅速蒸發,由于其內應力的作用,使耐火材料產生大量的裂紋,裂紋和剝落等現象。

3.延長耐火材料使用壽命的措施:

(1)適用的噴嘴。噴涂角度應適合避免火焰沖刷耐火磚石造成的損壞。

(2)嚴格的溫升曲線。新爐應嚴格按照加熱曲線的要求建造,并逐步加熱,以避免嚴重脫水和嚴重膨脹和收縮造成的磚石損壞。

(3)減少啟動和停止。盡量避免或減少不必要的啟停次數,并實現生產過程前后的平衡,以減少因耐火磚損壞造成的快速冷卻和壓力變化。

(4)穩定調整。爐溫和壓力的升降應保持穩定,禁止超過溫度和壓力。因為磚的每一層的溫度變化總是滯后于爐子的溫度,所以外層的溫度變化越慢,如果爐子的溫度在短時間內發生顯著變化,磚層之間因為溫差太大而不能產生由耐火磚和磚裂縫引起的巨大內應力。壓力的突然上升和下降將使耐火磚被破壞,因為每層之間的氣體壓力太遲而無法平衡并且壓差增加。爐溫和壓力的劇烈波動可能導致整個耐火磚石的坍塌。

(5)防止水沖擊。紅熱的耐火磚遭受水冷卻突然激發會爆裂,因此應嚴格防止取水進入爐內。水進入氣化爐的原因大致如下:水蒸汽漏水,重油加水,鍋爐副產品噴嘴冷卻套,淬火室高水位或水煤氣分離器,倒入水中。氣化爐突然停止時,氣化爐水冷管采用水冷套管的過程。


關鍵詞:汽化爐 耐火材料
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