Печі для газифікації вугілля Texaco — це печі для газифікації, які широко використовуються на вітчизняних заводах з виробництва добрив. У цій статті аналізується використання та ерозіявогнетривка цеглав печах для газифікації вугілля Texaco та пропонує відповідні заходи щодо покращення.
01: Аналіз ерозії вогнетривкої цегли
1.1 Ерозія
Основним компонентом вогнетривкої вогнетривкої цегли є корунд. Залишкова нафта викличе низку хімічних реакцій у високотемпературній печі газифікації вугілля, утворюючи високотемпературні розплави. Проникнення розплаву призведе до зміни матеріалу вогнетривкої цегли, що призведе до ерозії вогнетривкої цегли. Ерозія нафти в основному відбувається через компоненти в нафтовому залишку, такі як SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 та інші речовини, які хімічно реагують з корундом у вогнетривкій цеглі з утворенням високотемпературного шлаку. Ці шлаки проникають у пори цегли через ефект проникнення, викликаючи значну зміну структури вогнетривкої цегли та викликаючи зміни в її фізичних властивостях. Здатність зношеної вогнетривкої цегли протистояти високій температурі та ерозії повітряним потоком значно знижується, а проникнення домішок у залишкове масло знижує температуру евтектичної точки вогнетривкої цегли. Під дією високошвидкісного потоку повітря розплавлений матеріал на поверхні цегли надходить у високотемпературний розплав залишків масла. Крім того, проникнення високотемпературного шлаку викличе структурні зміни в тілі цегли. Через вплив напруги з'являться тріщини, які повільно розширюються, і навіть блоки можуть відвалитися.
1.2 Проникнення шлаку
Випаровування залишків нафти також спричинить ерозію вогнетривкої цегли іншим способом. В умовах високої температури шлак буде проникати всередину корпусу цегли вздовж каналу з відкритими порами корпусу цегли, і відбуватиметься високотемпературна хімічна реакція, утворюючи новий мінеральний алюмінат кальцію, що спричинить значні зміни в структуру вогнетривкої цегли та спричинити погіршення. В умовах високої температури коефіцієнт теплового розширення алюмінату кальцію, утвореного в результаті реакції, і корунду зіпсованого корпусу цегли досить різні, а відстань розширення є досить різною, що спричиняє тріщини в тілі цегли. Тріщини з часом поступово розширяться, і врешті-решт призведуть до того, що великі шматки відпадуть, а вогнетривка цегла буде серйозно пошкоджена. Крім того, глибина проникнення шлаку має великий зв'язок з тепловим середовищем. Наприклад, чим більший тиск, тим глибша глибина проникнення.
1.3 Роль стресу
Існує два основних типи навантажень, які спричиняють корозію вогнетривкої цегли: один – термічний, а інший – структурний. Газифікатор вугілля багато разів на рік зупиняють на перевірку. Тобто коливання температури, викликане відключенням, спричинить термічне напруження в слабких ланках матеріалу вогнетривкої вогнетривкої цегли. Якщо відключення буде занадто частим, термін служби вогнетривкої цегли скоротиться. Термічна напруга буде передаватись у напрямку зниження температури, коли шлак проникає, утворюючи різні організаційні структури на стику кожної секції, викликаючи тріщини в тілі цегли та утворюючи корозію тіла цегли з часом.
Структурна напруга також пов'язана з температурою. Це сила, створювана самою структурою під дією високої температури. На більш пізньому етапі використання газової печі вогнетривка цегла часто опускається. Виникнення цього явища опускання пов’язане з матеріалом корунду, але найважливіше пов’язано з високотемпературною стійкістю зовнішнього матеріалу вогнетривкої вогнетривкої цегли. Якщо припустити, що м’яка температура корундової цегли вище 1700 градусів, неможливо спричинити опускання вогнетривкої цегли після 3 годин при 1600 градусах, за винятком швидкості зміни 0,2%. Отже, основна причина полягає в тому, що зовнішній матеріал опускається під дією структурної напруги.
02: Подовження терміну служби вогнетривкої цегли
2.1 Контроль якості вугілля
Аналізуючи пошкодження вогнетривкої цегли, можна виявити, що залишки нафти є основною причиною пошкодження вогнетривкої цегли, тому необхідно розглянути використання вугілля якості. Різноманітне вугілля з низькою температурою плавлення, низьким вмістом золи та високою активністю можна використовувати з новою технологією змішування вугілля, яка може ефективно знизити температуру плавлення золи. Чим нижчий вміст золи після змішування вугілля, тим краще, і його можна контролювати не більше ніж на 15%. Звичайно, вибір суміші вугілля також має бути доповнений комплексними економічними перевагами. У газових печах змішування вугілля є методом зменшення вмісту золи. Крім того, зольність можна знизити додаванням чистого вугілля. Додавання різних пропорцій можна належним чином регулювати відповідно до визначення складу пічної золи, що ефективно знижує температуру плавлення пічного зольного шлаку та зменшує пошкодження вогнетривкої цегли.
2.2 Дослідження нових технологій
Виходячи з передумови забезпечення безпеки газогенератора, дослідження нових технологій можуть ефективно зменшити корозію вогнетривкої цегли. Наприклад, нова технологія перенесення використовується для високотемпературних термопар, щоб подовжити термін служби високотемпературних термопар. Менше додавання вапняку може зменшити вміст СаО в нафтових залишках. Технологія автоматичного контролю використовується для оптимізації співвідношення кисню та вугілля. Для поліпшення умов роботи газифікатора розроблені нові пальники. З цих відправних точок можна розробити нові технології для зменшення корозії вогнетривкої вогнетривкої цегли.
Щоб зменшити корозію вогнетривкої вогнетривкої цегли в газифікаторі, можна розробити нові технології з точки зору стійкості до шлаку. Можна підібрати відповідну температуру газифікатора, щоб на поверхні вогнетривкої цегли завжди залишався твердий шлак. Ці тверді шлаки можуть добре відокремлювати текучий шлак від тіла цегли, тим самим зменшуючи ймовірність ерозії та розтирання, а також підвищуючи корозійну стійкість вогнетривкої цегли.
