Texaco-Kohlevergasungsöfen sind Vergasungsöfen, die in heimischen Düngemittelfabriken weit verbreitet sind. Dieser Artikel analysiert die Nutzung und Erosion vonfeuerfeste Steinein Texaco-Kohlevergasungsöfen und schlägt entsprechende Verbesserungsmaßnahmen vor.
01: Analyse der Erosion von feuerfesten Schamottsteinen
1.1 Erosion
Der Hauptbestandteil feuerfester Schamottsteine ist Korund. Restöl löst im Hochtemperatur-Kohlevergasungsofen eine Reihe chemischer Reaktionen aus, wodurch Hochtemperaturschmelzen entstehen. Durch das Eindringen der Schmelze verändert sich das Material der feuerfesten Steine, was zur Erosion der feuerfesten Steine führt. Die Erosion des Öls ist hauptsächlich auf die Bestandteile im Ölrückstand zurückzuführen, wie z. B. SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 und andere Stoffe, die chemisch mit dem Korund in den feuerfesten Steinen reagieren und Hochtemperaturschlacke bilden. Durch den Penetrationseffekt dringen diese Schlacken in die Poren der Ziegel ein und bewirken eine deutliche Veränderung der Struktur der feuerfesten Steine sowie Veränderungen ihrer physikalischen Eigenschaften. Die Widerstandsfähigkeit der beschädigten Schamottsteine gegenüber hohen Temperaturen und der Erosion durch den Luftstrom wird erheblich verringert, und das Eindringen von Verunreinigungen in das Restöl senkt die Temperatur am eutektischen Punkt der Schamottsteine. Unter der Wirkung eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms gelangt das geschmolzene Material auf der Oberfläche des Ziegels in die Hochtemperaturschmelze des Restöls. Darüber hinaus führt das Eindringen von Hochtemperaturschlacke zu Strukturveränderungen im Ziegelkörper. Durch die Einwirkung von Spannungen entstehen Risse, die sich langsam ausdehnen und sogar Blöcke abfallen können.
1.2 Schlackendurchdringung
Die Verdampfung von Restöl führt auch auf andere Weise zur Erosion von feuerfesten Steinen. Unter Hochtemperaturbedingungen dringt die Schlacke entlang des offenen Porenkanals des Ziegelkörpers in das Innere des Ziegelkörpers ein, und es kommt zu einer chemischen Hochtemperaturreaktion, bei der neues mineralisches Calciumaluminat entsteht, das zu einer erheblichen Veränderung des Ziegelkörpers führt Die Struktur des Schamottsteins kann beeinträchtigt werden und es kommt zu dessen Beschädigung. Unter Hochtemperaturbedingungen sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten des durch die Reaktion erzeugten Calciumaluminats und des Korunds des beschädigten Ziegelkörpers sehr unterschiedlich, und auch die Ausdehnungsstrecke ist sehr unterschiedlich, was zu Rissen im Ziegelkörper führt. Die Risse weiten sich mit der Zeit immer weiter aus und führen schließlich dazu, dass große Stücke herausfallen und die feuerfesten Schamottsteine ernsthaft beschädigt werden. Darüber hinaus steht die Eindringtiefe der Schlacke in engem Zusammenhang mit der thermischen Umgebung. Je größer beispielsweise der Druck, desto tiefer ist die Eindringtiefe.
1.3 Die Rolle von Stress
Es gibt zwei Hauptarten von Belastungen, die zur Korrosion von Schamottsteinen führen: thermische Belastung und strukturelle Belastung. Der Kohlevergaser wird jedes Jahr mehrmals zur Inspektion abgeschaltet. Das heißt, die durch die Abschaltung verursachten Temperaturschwankungen führen zu thermischen Spannungen in den schwachen Verbindungen des feuerfesten Schamottsteinmaterials. Wenn die Abschaltung zu häufig erfolgt, verkürzt sich die Lebensdauer des Schamottsteins. Beim Eindringen der Schlacke wird die Wärmespannung in Richtung der Temperaturabsenkung übertragen, wodurch an der Verbindungsstelle der einzelnen Abschnitte unterschiedliche Organisationsstrukturen entstehen, was zu Rissen im Ziegelkörper und mit der Zeit zur Korrosion des Ziegelkörpers führt.
Strukturelle Spannungen hängen auch mit der Temperatur zusammen. Es handelt sich um eine Kraft, die von der Struktur selbst bei hoher Temperatur erzeugt wird. Im späteren Einsatzstadium des Gasofens kommt es häufig zum Absinken der feuerfesten Schamottsteine. Das Auftreten dieses Absinkphänomens hängt mit dem Material Korund zusammen, das Wichtigste hängt jedoch mit der hohen Temperaturbeständigkeit des Außenmaterials der feuerfesten Schamottsteine zusammen. Unter der Annahme, dass die Weichtemperatur des Korundsteins über 1700 Grad liegt, ist es mit Ausnahme der Änderungsrate von 0,2 % unmöglich, den Schamottestein nach 3 Stunden bei 1600 Grad zum Absinken zu bringen. Der Hauptgrund dafür liegt darin, dass das Außenmaterial unter der Einwirkung struktureller Spannungen nachgibt.
02: Verlängern Sie die Lebensdauer von Schamottsteinen
2.1 Kontrolle der Kohlequalität
Bei der Analyse der Schäden an feuerfesten Steinen kann festgestellt werden, dass Ölrückstände die Hauptursache für Schäden an feuerfesten Steinen sind. Daher muss die Verwendung von Kohlequalität in Betracht gezogen werden. Mit der neuen Kohlemischtechnologie können verschiedene Arten von Kohle mit niedrigem Ascheschmelzpunkt, niedrigem Aschegehalt und hoher Aktivität verwendet werden, wodurch die Ascheschmelztemperatur effektiv gesenkt werden kann. Je niedriger der Aschegehalt nach der Kohlemischung ist, desto besser. Er kann auf höchstens 15 % kontrolliert werden. Natürlich muss die Wahl der Kohlemischung auch mit umfassenden wirtschaftlichen Vorteilen einhergehen. In Gasöfen ist die Kohlevermischung eine Methode zur Reduzierung des Aschegehalts. Darüber hinaus kann der Aschegehalt durch Zugabe sauberer Kohle reduziert werden. Die Zugabe verschiedener Anteile kann je nach Erkennung der Zusammensetzung der Ofenasche entsprechend angepasst werden, wodurch der Schmelzpunkt der Ofenascheschlacke effektiv gesenkt und die Beschädigung der feuerfesten Steine verringert wird.
2.2 Forschung zu neuen Technologien
Unter der Prämisse, die Sicherheit des Vergasers zu gewährleisten, kann die Forschung an neuen Technologien die Korrosion von feuerfesten Steinen wirksam reduzieren. Beispielsweise wird bei Hochtemperatur-Thermoelementen eine neue Übertragungstechnologie eingesetzt, um die Lebensdauer von Hochtemperatur-Thermoelementen zu verlängern. Eine geringere Zugabe von Kalkstein kann den CaO-Gehalt im Ölrückstand verringern. Durch automatische Regelungstechnik wird das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohle optimiert. Um die Betriebsbedingungen des Vergasers zu verbessern, werden neue Brenner entwickelt. Ausgehend von diesen Ansatzpunkten können neue Technologien entwickelt werden, um die Korrosion feuerfester Schamottsteine zu reduzieren.
Um die Korrosion von feuerfesten Schamottsteinen im Vergaser zu reduzieren, können unter dem Gesichtspunkt der Schlackenbeständigkeit neue Technologien entwickelt werden. Die entsprechende Vergasertemperatur kann so gewählt werden, dass auf der Oberfläche der feuerfesten Schamottsteine stets feste Schlacke zurückbleibt. Diese festen Schlacken können die fließende Schlacke gut vom Ziegelkörper trennen, wodurch die Möglichkeit von Erosion und Auswaschung verringert und die Korrosionsbeständigkeit von Schamottsteinen verbessert wird.
