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耐火砖在气化炉衬里的应用介绍

时间:2020-06-23 16:20 作者:耐火材料生产厂家点击:


循环流化床气化炉施工
 
气化炉衬里用耐火砖及影响衬里寿命的因素
气化炉衬里用耐火砖的分类有哪些?哪些因素会直接影响衬里的寿命?在焚烧炉炉衬用耐火材料里有过相关介绍,下面,就由荣盛耐材为大家一一详细解说。
一、气化炉衬里用耐火材料
气化炉在1300~1400℃的高温下操作,外加开、停车较多,因而要求衬里有足够高的耐火度和良好的热稳性能。现今国内常压和微压的气化炉常用高铝砖(一级或二级),操作压力较高的(0. 8—lMPa以上)多用刚玉砖。
耐火衬里结构,一般有横砌和竖砌两种形式,实际采用哪种砌法,根据耐火砖质量而定,现今多用横砌结构。
二、影响衬里寿命的因素
炉内里层(即工作面层)与火焰直接接触的耐火砖的寿命大致1~2年。除炉压、操作温度、工艺气体的变化影响耐火砖寿命外,原料油中微量金属如钒、镍等的影响也很大,尤其是金属钒易渗透到耐火砖中去。钒(V)和三氧化二铝(AL203)反应,在高温下生成Al2O3·V和MgO·Fe2O3·CaO互相固溶的低熔点矿物质。这种低熔点矿物质聚集在基体上,因与氧化铝晶粒的热膨胀率不同,而产生剥离,造成耐火砖表面掉片。
气化过程中如产生的炭黑较多时,会沉积在耐火砖热表面上,使砖的互相结合性变坏,砖强度消失而掉块。实践证明:原油气化比重油气化对砖的损伤轻。油中微金属含量低的比含量高的对砖损伤轻。另外,用真空残渣油(含2.2%~2. 6%炭黑)返炉气化的情况更为严重。因此,砖的质量对炉衬寿命影响很大,若用含量98% Al203以上的高密度刚玉砖,可用两年以上。
气化炉耐火砖对操作温度有什么影响?
在运行过程中还曾发生过氧气负荷波动的情况,有时氧气调节阀会造成氧气负荷变动,有时大颗粒会突然卡住高压煤浆泵活门,煤浆流量突然下降造成氧气量相对过量。氧气波动后直接造成炉温的波动,氧气波动范围有时为500m3~600m3,大达到过1000m3左右。氧气突然升高后,造成炉温突然升高,会突然烧坏高温热电偶,这种情况对耐火砖的影响是很大的,应尽量避免。
炉内温度对耐火衬里的寿命是非常重要的,所以要严格控制不要超温。在正常生产条件下,耐火砖表面有一层煤渣层,实际上渣层是动态的,温度低渣层较厚,温度高渣层较薄,适当厚的渣层可以减缓高温气体和熔渣的冲刷。
水煤浆德士古气化炉对耐火砖的要求比以重油为原料的炉子对耐火砖的要求要高得多,其主要原因是熔渣对耐火材料的渗透和腐蚀。更换耐火砖时发现渗透厚度达10mm~20mm,熔渣渗透后,其强度明显下降。温度高则浸蚀加剧。据有关资料介绍,特别是操作温度超过1400℃时浸蚀作用成倍地增加。
气化炉用耐火砖出现块状剥落原因
块状脱落是气化炉耐火砖损耗和对寿数影响大的一种状况,削减或消除块状脱落就能大幅度增加耐火砖的寿命。当耐火砖表面出现深度超越1.5mm、且具有一定面积的块状形状凹坑时,即认为耐火砖的损害以块状脱落为主;而小于1.5mm时,我们认为是由烧蚀致使的深层蚀损,致使块状脱落的因素有以下几个方面。
1.砖与砖之间的相对位移
因为各层砖在气化炉升温或降温进程中,升降温速率不一样以及在发作热位移进程中所受到的束缚和阻力不一样,将会使砖与砖之间发作相对位移。
这种相对位移会在砖与砖的位移面上发作磨擦剪切力并具有部分扯开效果,致使耐火砖发生表面裂纹。这些表面裂纹在今后的每次位移中拓展,并因为熔融炉渣和还原性介质在裂纹中的腐蚀分散,致使耐火砖的表面脱落,砖的位移过程也加快炉渣在裂纹中的腐蚀。
2.砖缝及炉渣腐蚀
耐火砖之间的砖缝,不光为运转状态下高温熔融态炉渣的渗入及腐蚀提供了通道,并且这种炉渣腐蚀也促进砖缝不断加大。这两种效果,都使炉渣与耐火砖旁边面接触的表面增大,并使耐火砖在每一次因为热致使的缩短膨胀循环进程中,使耐火砖旁边面遭受过度应力。炉渣在砖缝中不只沿着径向,并且还沿着耐火砖的圆周方向对炉砖发作腐蚀效果。特别是在耐火砖旁边面存在周向裂纹时,周向腐蚀速度更快,使耐火砖表面发作块状脱落。因而耐火砖周向裂纹比径向裂纹对耐火砖寿数的影响和效果都更大。
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