Texacon hiilikaasutusuunit ovat kaasutusuuneja, joita käytetään laajasti kotimaisissa lannoitetehtaissa. Tässä artikkelissa analysoidaan käyttöä ja eroosiotatulenkestävät tiiletTexacon kivihiilen kaasutusuuneissa ja ehdottaa vastaavia parannustoimenpiteitä.
01: Tulenkestävän tulenkestävän tiilen eroosion analyysi
1.1 Eroosio
Tulenkestävän tulenkestävän tiilin pääkomponentti on korundi. Jäännösöljy tuottaa sarjan kemiallisia reaktioita korkean lämpötilan kivihiilen kaasutusuunissa, jolloin syntyy korkean lämpötilan sulatteita. Sulan tunkeutuminen aiheuttaa tulenkestävien tiilien materiaalin muuttumisen, mikä johtaa tulenkestävien fiiertiilien eroosioon. Öljyn eroosio johtuu pääasiassa öljyjäännöksessä olevista komponenteista, kuten SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 ja muut aineet, jotka reagoivat kemiallisesti tulenkestävissä tiileissä olevan korundin kanssa muodostaen korkean lämpötilan kuonaa. Nämä kuonat pääsevät tiilien huokosiin tunkeutumisen kautta aiheuttaen merkittävän muutoksen tulenkestävien tiilien rakenteessa ja aiheuttaen muutoksia niiden fysikaalisissa ominaisuuksissa. Kuluneiden palotiilien kyky kestää korkeita lämpötiloja ja ilmavirran eroosiota heikkenee merkittävästi, ja epäpuhtauksien tunkeutuminen jäännösöljyyn tekee palotiilien eutektisen pisteen lämpötilan alhaiseksi. Nopean ilmavirran vaikutuksesta tiilen pinnalla oleva sula materiaali joutuu jäännösöljyn korkean lämpötilan sulaan. Lisäksi korkean lämpötilan kuonan tunkeutuminen aiheuttaa rakenteellisia muutoksia tiilirunkoon. Jännityksen vaikutuksesta halkeamia ilmaantuu ja ne laajenevat hitaasti, ja jopa lohkot voivat pudota.
1.2 Kuonan tunkeutuminen
Jäännösöljyn höyrystyminen aiheuttaa myös tulenkestävien tiilien eroosiota toisella tavalla. Korkeissa lämpötiloissa kuona tunkeutuu tiilirungon sisäpuolelle tiilirungon avointa huokoskanavaa pitkin ja tapahtuu korkean lämpötilan kemiallinen reaktio, joka tuottaa uutta mineraalikalsiumaluminaattia, joka aiheuttaa merkittävän muutoksen palotiilen rakennetta ja heikentää. Korkeissa lämpötiloissa reaktiossa syntyvän kalsiumaluminaatin ja huonontuneen tiilikappaleen korundin lämpölaajenemiskertoimet ovat melko erilaisia ja laajenemisetäisyys on melko erilainen, mikä aiheuttaa halkeamia tiilirungossa. Halkeamat laajenevat vähitellen ajan myötä ja johtavat lopulta suurien kappaleiden putoamiseen, ja tulenkestävät tulenkestävät tiilet vaurioituvat vakavasti. Lisäksi kuonan tunkeutumissyvyydellä on suuri suhde lämpöympäristöön. Esimerkiksi mitä suurempi paine, sitä syvemmälle tunkeutumissyvyys.
1.3 Stressin rooli
On olemassa kaksi pääasiallista jännitystyyppiä, jotka aiheuttavat palotiilien syöpymistä, toinen on lämpöjännitys ja toinen rakenteellinen jännitys. Hiilen kaasutin suljetaan tarkastuksia varten monta kertaa vuodessa. Toisin sanoen sammutuksen aiheuttama lämpötilan vaihtelu aiheuttaa lämpörasitusta tulenkestävän tulenkestävän tiilimateriaalin heikkoihin lenkkeihin. Jos sammutus tapahtuu liian usein, tulenkestävän tiilen käyttöikä lyhenee. Lämpöjännitys siirtyy lämpötilan alenemisen suuntaan kuonan tunkeutuessa muodostaen erilaisia organisaatiorakenteita kunkin osan risteyksessä aiheuttaen halkeamia tiilirungossa ja muodostaen ajan myötä tiilirungon korroosiota.
Rakenteellinen jännitys liittyy myös lämpötilaan. Se on voima, jonka itse rakenne tuottaa korkeassa lämpötilassa. Kaasuuunin käytön myöhemmässä vaiheessa tulenkestävät palotiilet usein uppoavat. Tämän uppoamisilmiön esiintyminen liittyy korundimateriaaliin, mutta tärkein asia liittyy tulenkestävien tulenkestävän tiilien ulkomateriaalin korkean lämpötilan kestävyyteen. Olettaen, että korunditiilen pehmeä lämpötila on yli 1700 astetta, on mahdotonta saada palotiili uppoamaan 3 tunnin kuluttua 1600 asteen lämpötilassa, lukuun ottamatta 0,2 %:n muutosnopeutta. Siksi suurin syy on se, että ulkoinen materiaali uppoaa rakenteellisen jännityksen vaikutuksesta.
02: Pidennä palotiilien käyttöikää
2.1 Hiilen laadun valvonta
Tulenkestävän tiilen vaurioiden analysoinnissa voidaan havaita, että öljyjäämät ovat pääasiallinen palotiilivaurioiden aiheuttaja, joten hiilen laadun käyttöä on harkittava. Uudella hiilensekoitustekniikalla voidaan käyttää erilaisia alhaista tuhkan sulamispistettä, alhaista tuhkapitoisuutta ja korkea-aktiivista hiiltä, mikä voi tehokkaasti alentaa tuhkan sulamislämpötilaa. Mitä pienempi tuhkapitoisuus hiilen sekoittamisen jälkeen on, sitä parempi, ja sitä voidaan säätää enintään 15 %. Tietysti myös kivihiilen sekoituksen valinta on täydennettävä kokonaisvaltaisella taloudellisella hyödyllä. Kaasuuuneissa kivihiilen sekoittaminen on tapa vähentää tuhkapitoisuutta. Lisäksi tuhkapitoisuutta voidaan vähentää lisäämällä puhdasta hiiltä. Erilaisten suhteiden lisäystä voidaan säätää sopivasti uunin tuhkakoostumuksen havaitsemisen mukaan, mikä alentaa tehokkaasti uunituhkakuonan sulamispistettä ja vähentää tulenkestävien tiilien vaurioita.
2.2 Uusien teknologioiden tutkimus
Kaasuttimen turvallisuuden takaamiseksi uusien teknologioiden tutkimus voi tehokkaasti vähentää tulenkestävien tiilien korroosiota. Esimerkiksi korkean lämpötilan termopareille käytetään uutta siirtotekniikkaa korkean lämpötilan termoparien käyttöiän pidentämiseksi. Vähemmän kalkkikiven lisäystä voi vähentää CaO-pitoisuutta öljyjäännöksissä. Automaattista ohjaustekniikkaa käytetään optimoimaan hapen ja hiilen suhde. Uusia polttimia kehitetään parantamaan kaasuttimen käyttöolosuhteita. Näistä lähtökohdista voidaan kehittää uusia teknologioita tulenkestävien tulenkestävän tiilien korroosion vähentämiseksi.
Kaasuttimen tulenkestävien tulitiilien korroosion vähentämiseksi voidaan kehittää uusia teknologioita kuonankestävyyden näkökulmasta. Sopiva kaasuttimen lämpötila voidaan valita niin, että tulenkestävän tulenkestävän tiilin pinta säilyttää aina kiinteän kuonan. Nämä kiinteät kuonat voivat hyvin erottaa virtaavan kuonan tiilirungosta, mikä vähentää eroosion ja hankauksen mahdollisuutta ja parantaa palotiilien korroosionkestävyyttä.
