Texacos kolförgasningsugnar är förgasningsugnar som används i stor utsträckning i hushållsgödselverk. Den här artikeln analyserar användningen och erosion aveldfasta tegelstenari Texacos kolförgasningsugnar, och föreslår motsvarande förbättringsåtgärder.
01: Analys av eldfast eldstenserosion
1.1 Erosion
Huvudkomponenten i eldfasta tegelstenar är korund. Kvarvarande olja kommer att producera en serie kemiska reaktioner i högtemperaturkolförgasningsugnen, vilket ger högtemperatursmältor. Smältans inträngning kommer att göra att materialet i de eldfasta tegelstenarna förändras, vilket resulterar i erosion av eldfasta tegelstenar. Erosionen av olja beror främst på komponenterna i oljeresten, såsom SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 och andra ämnen, som reagerar kemiskt med korunden i de eldfasta tegelstenarna för att bilda högtemperaturslagg. Dessa slagg kommer in i tegelstenarnas porer genom effekten av penetration, vilket orsakar en betydande förändring i strukturen hos de eldfasta tegelstenarna och orsakar förändringar i deras fysikaliska egenskaper. Förmågan hos de försämrade brandtegelstenarna att motstå höga temperaturer och luftflödeserosion minskar avsevärt, och infiltrationen av föroreningar i den kvarvarande oljan gör att temperaturen på den eutektiska punkten för brandstenarna är låg. Under verkan av höghastighetsluftflöde kommer det smälta materialet på ytan av tegelstenen in i högtemperatursmältan av kvarvarande olja. Dessutom kommer inträngning av högtemperaturslagg att orsaka strukturella förändringar i tegelkroppen. På grund av effekten av stress kommer sprickor att uppstå och långsamt expandera, och även block kan falla av.
1.2 Slaggpenetration
Förångningen av kvarvarande olja kommer också att orsaka erosion av eldfast tegel på annat sätt. Under höga temperaturförhållanden kommer slaggen att tränga in i det inre av tegelkroppen längs den öppna porkanalen i tegelkroppen, och en kemisk reaktion vid hög temperatur kommer att inträffa, vilket ger nytt mineralkalciumaluminat, vilket kommer att orsaka en betydande förändring i strukturen hos brandstenen och orsaka försämring. Under höga temperaturförhållanden är de termiska expansionskoefficienterna för kalciumaluminatet som produceras av reaktionen och korunden i den försämrade tegelkroppen helt olika, och expansionsavståndet är helt annorlunda, vilket orsakar sprickor i tegelkroppen. Sprickorna kommer gradvis att expandera med tiden, och slutligen leda till att stora bitar faller av, och de eldfasta eldstenarna kommer att skadas allvarligt. Dessutom har slaggs inträngningsdjup ett stort samband med den termiska miljön. Till exempel, ju större tryck desto djupare inträngningsdjup.
1.3 Stressens roll
Det finns två huvudtyper av spänningar som gör att tegelstenar korroderar, den ena är termisk spänning och den andra är strukturell spänning. Kolförgasaren stängs av för inspektion många gånger varje år. Det vill säga, temperaturfluktuationen som orsakas av avstängningen kommer att orsaka termisk spänning i de svaga länkarna i det eldfasta tegelmaterialet. Om avstängningen är för ofta förkortas eldstenens livslängd. Termisk spänning kommer att överföras i riktning mot temperatursänkning när slaggen tränger in och bildar olika organisatoriska strukturer vid korsningen av varje sektion, vilket orsakar sprickor i tegelkroppen och bildar korrosion av tegelkropp över tiden.
Strukturell stress är också relaterad till temperatur. Det är en kraft som genereras av själva strukturen under hög temperatur. I det senare skedet av användningen av gasugnen sjunker ofta de eldfasta tegelstenarna. Förekomsten av detta sjunkande fenomen är relaterat till korundmaterialet, men det viktigaste är relaterat till högtemperaturbeständigheten hos det yttre materialet i de eldfasta eldstenarna. Om man antar att den mjuka temperaturen för korundtegel är över 1700 grader, är det omöjligt att få eldstenen att sjunka efter 3 timmar vid 1600 grader, förutom förändringshastigheten på 0,2 %. Därför är huvudorsaken att det externa materialet sjunker under inverkan av strukturell spänning.
02: Förläng livslängden för tegelstenar
2.1 Kontroll av kolkvaliteten
I analysen av skador på eldfast tegel kan det konstateras att oljerester är den främsta orsaken till skador på brandtegel, så användningen av kolkvalitet måste övervägas. En mängd olika låga asksmältpunkter, låg askhalt och högaktivitetskol kan användas med ny kolblandningsteknik, som effektivt kan minska asksmältningstemperaturen. Ju lägre askhalt efter kolblandning desto bättre, och den kan kontrolleras med högst 15 %. Naturligtvis måste valet av kolblandning också kompletteras med omfattande ekonomiska fördelar. I gasugnar är kolblandning en metod för att minska askhalten. Dessutom kan askhalten minskas genom att tillsätta rent kol. Tillsatsen av olika proportioner kan justeras på lämpligt sätt i enlighet med detekteringen av ugnsaskas sammansättning, vilket effektivt minskar smältpunkten för ugnsaskaslagg och minskar skadorna på eldfasta tegelstenar.
2.2 Forskning om ny teknik
Utifrån förutsättningen att säkerställa förgasarens säkerhet kan forskning om ny teknik effektivt minska korrosionen av eldfasta tegelstenar. Till exempel används ny överföringsteknik för högtemperaturtermoelement för att förlänga livslängden på högtemperaturtermoelement. Mindre kalkstenstillsats kan minska CaO-halten i oljerester. Automatisk styrteknik används för att optimera förhållandet mellan syre och kol. Nya brännare utvecklas för att förbättra förgasarens driftsförhållanden. Ny teknik kan utvecklas från dessa utgångspunkter för att minska korrosionen av eldfasta eldstenar.
För att minska korrosionen av eldfasta tegelstenar i förgasaren kan nya tekniker utvecklas ur slaggresistensperspektivet. Den lämpliga förgasningstemperaturen kan väljas så att ytan på de eldfasta eldstenarna alltid håller fast slagg. Dessa fasta slagg kan väl separera den strömmande slaggen från tegelkroppen, och därigenom minska risken för erosion och skurning och förbättra korrosionsbeständigheten hos brandtegel.
