华体会hth体育官网

产品分类

耐材知识

当前位置:首页 > 耐材知识 > 罐式煅烧炉内衬硅砖的侵蚀变化

罐式煅烧炉内衬硅砖的侵蚀变化

添加时间:2022年2月11日  浏览次数:

罐式煅烧炉中,内衬耐火材料选择硅砖,正常情况下,硅砖有68年的使用寿命,但为使硫有效脱除,保证石油焦质量,必须要提高煅烧温度,由此就会产生损毁侵蚀,大幅度缩短其使用寿命。

1:影响石油焦罐式煅烧炉寿命的主要因素

从石油焦罐式煅烧炉设计情况看,预期设计使用寿命一般较长,但受其技术状况、操作维护、砌筑质量等影响,投入使用后使用期限有明显缩短情况。具体剖析煅烧炉寿命的影响因素,主要表现为:①硅砖质量,如大部分硅砖生产由小厂家负责,因技术能力有限,使硅砖质量难以满足煅烧炉使用要求;②砌炉质量,受硅砖外形、尺寸等偏差影响,砌炉可能存在泥浆未填充饱满,存在砖缝过大情况,影响砌炉质量;③烘炉质量,如炉体在密封上严实不足,当投入使用后温度过高时,可能造成火道墙被烧坏;④投入使用操作问题,如延迟焦在挥发分过量下,出现罐壁烧溜情况,加之使用后未做好维护管理工作,如结焦棚料未合理处理,造成罐体受损。 

2:石油焦罐式煅烧炉硅砖应用及硅砖侵蚀原因分析

①硅砖结焦分析:结焦问题的存在多见于火道损毁、炉壁损毁,原因归结于石油焦挥发分、灰分等,以其中灰分为例,有许多金属氧化物如Na2OK2OAL203。等成分存在其中,高温状态下将同硅砖SiO:发生反应,有低熔点物产生,其将导致硅砖表面有熔融状态。而对于挥发分,当石油焦中有过量挥发分时,由于料罐上有过多挥发分蒸汽滞留,此时将使温度下降,且蒸汽以液体形式于罐壁处附着,有结焦产生②硅砖烧熔分析:煅烧炉运行中,易出现炉温变化明显问题,若因炉温未合理控制,便会提高炉体局部温度,造成烧熔损坏。同时,在耐火材料、石油焦杂质反应下,也可能引起烧熔损毁,原因在于当温度环境超出1300℃后,石油焦中金属氧化物Na2OK2OAL203。成分将同硅砖反应,有低熔物产生,此时便带来烧损问题。另外,煅烧过程中,尽管水分、挥发分被排除,但存在硫含量残留情况,其也可能成为烧熔损毁的诱因,原因在于硅砖在硫作用下可能被侵蚀,硫含量越高,硅砖所受侵蚀作用越明显。

硅砖

3:受侵蚀硅砖的研究分析

在进行侵蚀硅砖分析时,选择已经使用2年的煅烧炉,将硅砖制成光片,以具体侵蚀情况为依据,分为两层,一为侵蚀层,一为变质层,之后通过模拟侵蚀实验,分析这两层的化学组成、物相组成、显微结构等。①用后硅砖物相及化学分析:由XRD图谱可知,在侵蚀层与变质层中,磷石英、钙霞石、钙长石均为其主要的物相,并未明显的形成新的物相。化学分析时,试样除侵蚀层、变质层外,还分析了原硅砖层,分析结果显示,侵蚀层、变质层的AL203CaOFe203含量均明显的高于原硅砖层,而SiO:则明显低于原硅砖层,剩余其他的化学组成部分3个试样间基本相同,并无明显的差异。此外,原硅砖层中并不含有S。但侵蚀层与变质层中含有少量的S。利用显微镜观察用后硅砖的显微结构,并将观察结果打印成照片,观察照片发现,液相生成出现在转体表面上部分位置,经EDS分析后,SiO。是主要的液相成分,将该区域进一步放大后,白色点状物质清晰可见,再次进行EDS分析,推测白色点状物质可能为FeS,这说明试样内部渗透进了硫元素。另外,变质层明显增多了孔洞,给予其放大处理,发现微小气孔、绒毛状物质大量的存在于基质中。②不同石油焦温度模拟试验结果:模拟侵蚀实验进行时,温度分别设置为1200℃、1500℃、1600℃,完成后拍摄表面的照片。结果显示:侵蚀温度为1200℃时,表面颜色发黑,此外,其他变化并不明显;提高到1500℃后,表面凸显出硅石骨料,而且光滑的熔融层包裹在骨料表面;达到1600℃后,表面更加明显的凸显硅石骨料,消除骨料原有的棱角,且更为明显的体现出熔融层。随后,将不同温度下试样质量变化率与直径变化率计算出来,绘制成曲线,发现随着温度的升高,逐渐的明显的减小质量变化率与直径变化率。③用后硅胶损毁机制分析:为对用后硅砖损毁机制做出明确,热力学模拟不同温度下侵蚀后的试样物相。热力学模拟过程中,起始原料SiO2100gCaF2 0.86gFe203 0.5gAL203 0.13gCaO 8.5g,假设石油焦由两部分组成,一部分为硅砖,另一部分为s,两者分别为99%、1%。热力学模拟结果,发现。侵蚀温度越高,会使越多的液相量产生,这些液相可能造成骨料颗粒溶蚀的加剧。导致硅砖寿命降低。

4:提高石油焦罐式煅烧炉使用寿命的措施

针对上述分析,可从以下几个方面做出改进,以提升罐式煅烧炉的硅胶使用寿命:①选择优质硅石原料,我国硅石资源十分丰富,其中的石英岩是比较适合的耐火材料,包含两种,一种为结晶硅石,具有较高的纯度、较大的生料致密度与石英结晶颗粒,加热时会以较慢的速度转变;另一种为胶结硅石,相对具有较低的纯度,加热时可较快的转化。因此,可以实际情况适当选择。②选用特质的复合矿化剂,矿化剂适量加入硅砖生产过程后,可使磷石英与方石英在石英饶燃烧时转化而来,现阶段,石灰与铁磷为主要使用的矿化剂,但石油焦中含有硫,因此,可用MnO2代替部分石灰,提升矿化剂的应用效果。

5:结论

石油焦罐式煅烧炉使用过程中,硅砖主要的损毁方式为结焦与烧熔,与多种因素密切相关,实际生产时,应针对上述损毁侵蚀机制,选择适当的方法,从而提高石油焦罐式煅烧炉的使用寿命

关键词:罐式煅烧炉   硅砖   
版权所有 2013-2028 华体会hth体育官网
电话:0371-60288311 传真:0371-85818311 业务咨询:18537113611
邮箱:zzjdnc@163.com QQ:497985876
在线客服