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罐式煅烧炉内衬为什么要用硅砖

添加时间:2022年2月15日  浏览次数:

罐式煅烧炉主要由炉体、加排料装置、烟道与排烟部分、冷却部分等组成。炉体包括料罐、挥发分通道、火道、预热空气道等。煅烧石油焦时,原料由炉顶加料装置加入罐内,在由上而下的移动过程中,逐渐被位于料罐两侧的火道加热,当原料温度达到350600 ℃时,其中的挥发分被大量释放出来,通过挥发分通道送入火道内燃烧。挥发分的燃烧是罐式煅烧炉的又一个热量来源,原料经过12001 300 ℃以上的高温,完成一系列的物理化学变化后,从料罐底部进入水套冷却,最后由排料装置排出炉外。可见,罐式煅烧炉的传热方式采用间接式加热,即火道中烟气的热量通过作为火道壁的耐火砖传导给被煅烧的物料。炉体的主要砌筑材料是硅砖,硅砖较高的热导率适合于这种间接的热传导煅烧炉,而且硅砖荷重软化温度较高,能够承受高温下炉料对罐壁的冲击和磨损。因此,硅砖是砌筑罐式煅烧炉理想的耐火材料。

硅砖

        硅砖在罐式煅烧炉中主要的损毁方可概括为三种: 一是结焦,二是烧熔,三是烧裂或变形①:炉壁或火道的结焦是常见的损毁方式,但结焦是一个长期形成的过程,主要原因是石油焦中的灰分和挥发分引起石油焦灰分中含有 Al2O3MgOK2ONa2O 等金属氧化物,附着于炉壁上的这些金属氧化物与硅砖中的 SiO2 在高温下形成玻璃态低熔点物, 使硅砖表面局部呈熔融状态。投料过程中,温度较低的物料会被粘附于炉壁上形成结焦。结焦的另一个原因是石油焦挥发分过大,大量的挥发分从石油焦中逸出,如果石油焦中挥发分的含量偏高,挥发分的逸出速度大于其流动速度时,大量的挥发分蒸气滞留在料罐上部导致温度降低,蒸气冷凝成液体,黏附在罐壁上即形成结焦

②:烧熔损毁主要是因为煅烧过程中炉温控制不当,出现局部温度偏高所致但石油焦中的杂质与耐火材料的反应现象也不容忽视。这是因为石油焦灰分中Al2O3MgOK2ONa2O 等金属氧化物在1300 ℃以上能与硅砖形成低熔物而使砖面局部软化导致烧损。另外,由于石油焦中的硫含量偏高,石油焦在煅烧过程中,挥发分和水分基本排除,而大部分硫分残留在石油焦中。罐式煅烧炉的主体部分由硅砖组成,石油焦中硫对硅砖存在侵蚀现象。随着硫含量的增加,侵蚀作用越严重。原因之一是硫与硅砖的主成分SiO2 的反应; 原因之二是硫与硅砖中 CaO 的反应;原因之三是还原气氛下在砖面反应生成 FeSKFeS2CaS :

③:裂纹和变形原因分析炉体变形和产生裂纹的原因有多个方面: 一是硅 砖质量不合格,砖中的残余石英含量较高,在高温下发生晶形转变从而导致砖体膨胀开裂或变形; 二是硅砖的尺寸偏差较大或砌筑质量不合格导致炉体使用后变形或开裂; 三是煅烧炉烘炉不科学或炉温控制不合理导致的热震开裂; 四是挥发分与硅砖的反应导致的开裂,这是因为石油焦中的硫除以单质形式存在外,大部分以硫化物或硫酸盐的形式存在,煅烧过程中形成的SO2 SO3气体与硅砖中的硅酸二钙反应生成 CaSO4该过程中产生较大的体积膨胀造成罐壁火道等部位产生裂纹

关键词:硅砖   罐式煅烧炉      
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