Пещите за газификация на въглища на Texaco са пещи за газификация, които се използват широко в домашни инсталации за торове. Тази статия анализира употребата и ерозията наогнеупорни тухлив пещите за газификация на въглища Texaco и предлага съответните мерки за подобрение.
01: Анализ на ерозията на огнеупорни тухли
1.1 Ерозия
Основният компонент на огнеупорните огнеупорни тухли е корундът. Остатъчното масло ще доведе до серия от химични реакции във високотемпературната пещ за газификация на въглища, произвеждайки високотемпературни стопилки. Проникването на стопилката ще доведе до промяна на материала на огнеупорните тухли, което ще доведе до ерозия на огнеупорните тухли. Ерозията на петрола се дължи главно на компонентите в масления остатък, като SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 и други вещества, които реагират химически с корунда в огнеупорните тухли, за да образуват високотемпературна шлака. Тези шлаки навлизат в порите на тухлите чрез ефекта на проникване, причинявайки значителна промяна в структурата на огнеупорните тухли и причинявайки промени в техните физични свойства. Способността на повредените огнеупорни тухли да издържат на висока температура и ерозия на въздушния поток е значително намалена, а проникването на примеси в остатъчното масло прави температурата на евтектичната точка на огнеупорните тухли ниска. Под действието на високоскоростен въздушен поток разтопеният материал на повърхността на тухлата навлиза във високотемпературната стопилка на остатъчното масло. В допълнение, проникването на високотемпературна шлака ще причини структурни промени в тухленото тяло. Поради ефекта на напрежението ще се появят пукнатини и бавно ще се разширят и дори блоковете могат да паднат.
1.2 Проникване на шлака
Изпаряването на остатъчното масло също ще причини ерозия на огнеупорни тухли по друг начин. При условия на висока температура шлаката ще проникне във вътрешността на тухленото тяло по протежение на канала с отворени пори на тухленото тяло и ще настъпи високотемпературна химическа реакция, произвеждаща нов минерален калциев алуминат, което ще причини значителна промяна в структурата на огнеупорната тухла и да причини влошаване. При условия на висока температура, коефициентите на термично разширение на калциевия алуминат, произведен от реакцията, и корунда на повреденото тухлено тяло са доста различни, а разстоянието на разширение е доста различно, което причинява пукнатини в тухленото тяло. Пукнатините постепенно ще се разширяват с течение на времето и накрая ще доведат до падане на големи парчета, а огнеупорните шамотни тухли ще бъдат сериозно повредени. В допълнение, дълбочината на проникване на шлаката има голяма връзка с топлинната среда. Например, колкото по-голям е натискът, толкова по-дълбока е дълбочината на проникване.
1.3 Ролята на стреса
Има два основни типа стрес, които причиняват корозия на огнеупорните тухли, единият е термичен стрес, а другият е структурен стрес. Въглищният газификатор се спира за проверка много пъти всяка година. Това означава, че температурните колебания, причинени от спирането, ще причинят топлинно напрежение в слабите връзки на огнеупорния тухлен материал. Ако изключването е твърде често, животът на огнеупорната тухла ще бъде съкратен. Топлинният стрес ще се предава в посока на намаляване на температурата, докато шлаката прониква, образувайки различни организационни структури на кръстопътя на всяка секция, причинявайки пукнатини в тухленото тяло и образувайки корозия на тухленото тяло с течение на времето.
Структурното напрежение също е свързано с температурата. Това е сила, генерирана от самата структура при висока температура. В по-късния етап от използването на газовата пещ огнеупорните огнеупорни тухли често потъват. Появата на това явление на потъване е свързано с материала корунд, но най-важното е свързано с устойчивостта на висока температура на външния материал на огнеупорните шамотни тухли. Ако приемем, че меката температура на корундовата тухла е над 1700 градуса, невъзможно е да се накара огнеупорната тухла да потъне след 3 часа при 1600 градуса, с изключение на скоростта на промяна от 0,2%. Следователно основната причина е, че външният материал потъва под действието на структурно напрежение.
02: Удължете живота на огнеупорните тухли
2.1 Контрол на качеството на въглищата
При анализа на повредите на огнеупорните тухли може да се установи, че остатъците от масло са основната причина за повредите на огнеупорните тухли, така че трябва да се обмисли използването на качествени въглища. Разнообразие от ниска точка на топене на пепел, ниско съдържание на пепел и високоактивни въглища могат да се използват с нова технология за смесване на въглища, която може ефективно да намали температурата на топене на пепелта. Колкото по-ниско е съдържанието на пепел след смесване на въглища, толкова по-добре и може да се контролира най-много 15%. Разбира се, изборът на смесване на въглища също трябва да бъде допълнен с цялостни икономически ползи. В газовите пещи смесването на въглища е метод за намаляване на съдържанието на пепел. Освен това съдържанието на пепел може да се намали чрез добавяне на чисти въглища. Добавянето на различни пропорции може да бъде подходящо коригирано според откриването на състава на пепелта от пещта, което ефективно намалява точката на топене на пепелната шлака от пещта и намалява увреждането на огнеупорните тухли.
2.2 Изследвания на нови технологии
Предпоставката за осигуряване на безопасността на газификатора, изследванията върху новите технологии могат ефективно да намалят корозията на огнеупорните тухли. Например, нова технология за трансфер се използва за високотемпературни термодвойки, за да се удължи живота на високотемпературните термодвойки. По-малкото добавяне на варовик може да намали съдържанието на CaO в маслените остатъци. Технологията за автоматично управление се използва за оптимизиране на съотношението кислород към въглища. Разработени са нови горелки за подобряване на условията на работа на газификатора. От тези изходни точки могат да бъдат разработени нови технологии за намаляване на корозията на огнеупорните огнеупорни тухли.
За да се намали корозията на огнеупорните огнеупорни тухли в газификатора, могат да бъдат разработени нови технологии от гледна точка на устойчивост на шлака. Подходящата температура на газификатора може да бъде избрана така, че повърхността на огнеупорните огнеупорни тухли винаги да задържа твърда шлака. Тези твърди шлаки могат добре да отделят течащата шлака от тухленото тяло, като по този начин намаляват възможността от ерозия и изтъркване и повишават устойчивостта на корозия на огнеупорните тухли.
