I forni di gassificazione del carbone Texaco sono forni di gassificazione ampiamente utilizzati negli impianti domestici di fertilizzanti. Questo articolo analizza l'uso e l'erosione dimattoni refrattarinei forni di gassificazione del carbone Texaco e propone corrispondenti misure di miglioramento.
01: Analisi dell'erosione dei mattoni refrattari
1.1 Erosione
Il componente principale dei mattoni refrattari refrattari è il corindone. L'olio residuo produrrà una serie di reazioni chimiche nel forno di gassificazione del carbone ad alta temperatura, producendo fusioni ad alta temperatura. La penetrazione del fuso causerà il cambiamento del materiale dei mattoni refrattari, con conseguente erosione dei mattoni refrattari. L'erosione del petrolio è dovuta principalmente ai componenti dei residui petroliferi, come SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 e altre sostanze, che reagiscono chimicamente con il corindone nei mattoni refrattari per formare scorie ad alta temperatura. Queste scorie entrano nei pori dei mattoni per effetto della penetrazione, provocando un cambiamento significativo nella struttura dei mattoni refrattari e provocando cambiamenti nelle loro proprietà fisiche. La capacità dei mattoni refrattari deteriorati di resistere alle alte temperature e all'erosione del flusso d'aria è significativamente ridotta, e l'infiltrazione di impurità nell'olio residuo riduce la temperatura del punto eutettico dei mattoni refrattari. Sotto l'azione del flusso d'aria ad alta velocità, il materiale fuso sulla superficie del mattone entra nella fusione ad alta temperatura dell'olio residuo. Inoltre, la penetrazione di scorie ad alta temperatura causerà cambiamenti strutturali nel corpo del mattone. A causa dell'effetto dello stress, appariranno delle crepe che si espanderanno lentamente e persino i blocchi potrebbero cadere.
1.2 Penetrazione delle scorie
La vaporizzazione dell'olio residuo causerà anche in altro modo l'erosione dei mattoni refrattari. In condizioni di alta temperatura, le scorie penetreranno all'interno del corpo di mattoni lungo il canale a pori aperti del corpo di mattoni e si verificherà una reazione chimica ad alta temperatura, producendo nuovo alluminato di calcio minerale, che causerà un cambiamento significativo nel struttura del mattone refrattario e provocarne il deterioramento. In condizioni di alta temperatura, i coefficienti di dilatazione termica dell'alluminato di calcio prodotto dalla reazione e del corindone del corpo di mattone deteriorato sono molto diversi, e la distanza di espansione è molto diversa, causando crepe nel corpo di mattone. Le crepe si espanderanno gradualmente nel tempo e alla fine porteranno alla caduta di pezzi di grandi dimensioni e i mattoni refrattari refrattari verranno gravemente danneggiati. Inoltre, la profondità di penetrazione delle scorie ha un ottimo rapporto con l'ambiente termico. Ad esempio, maggiore è la pressione, maggiore è la profondità di penetrazione.
1.3 Il ruolo dello stress
Esistono due tipi principali di stress che causano la corrosione dei mattoni refrattari: uno è lo stress termico e l’altro è lo stress strutturale. Il gassificatore di carbone viene spento per ispezione più volte all’anno. Vale a dire, la fluttuazione della temperatura causata dallo spegnimento causerà uno stress termico negli anelli deboli del materiale refrattario del mattone refrattario. Se lo spegnimento è troppo frequente, la vita del mattone refrattario sarà ridotta. Lo stress termico verrà trasmesso nella direzione della riduzione della temperatura man mano che le scorie penetrano, formando diverse strutture organizzative alla giunzione di ciascuna sezione, causando crepe nel corpo di mattoni e formando nel tempo la corrosione del corpo di mattoni.
Lo stress strutturale è anche legato alla temperatura. È una forza generata dalla struttura stessa ad alta temperatura. Nella fase successiva di utilizzo del forno a gas, i mattoni refrattari spesso affondano. Il verificarsi di questo fenomeno di affondamento è legato al materiale del corindone, ma la cosa più importante è legata alla resistenza alle alte temperature del materiale esterno dei mattoni refrattari refrattari. Supponendo che la temperatura morbida del mattone di corindone sia superiore a 1700 gradi, è impossibile far affondare il mattone refrattario dopo 3 ore a 1600 gradi, ad eccezione del tasso di variazione dello 0,2%. Pertanto il motivo principale è che il materiale esterno sprofonda sotto l’azione delle sollecitazioni strutturali.
02: Prolungare la durata dei mattoni refrattari
2.1 Controllo della qualità del carbone
Nell'analisi dei danni ai mattoni refrattari, si può riscontrare che i residui di olio sono la causa principale dei danni ai mattoni refrattari, quindi è necessario considerare l'uso della qualità del carbone. È possibile utilizzare una varietà di carbone a basso punto di fusione delle ceneri, a basso contenuto di ceneri e ad alta attività con la nuova tecnologia di miscelazione del carbone, che può ridurre efficacemente la temperatura di fusione delle ceneri. Minore è il contenuto di ceneri dopo la miscelazione del carbone, meglio è, e può essere controllato al massimo al 15%. Naturalmente, la scelta della miscelazione del carbone deve essere completata anche da benefici economici complessivi. Nei forni a gas, la miscelazione del carbone è un metodo per ridurre il contenuto di ceneri. Inoltre, il contenuto di ceneri può essere ridotto aggiungendo carbone pulito. L'aggiunta di proporzioni diverse può essere opportunamente regolata in base al rilevamento della composizione delle ceneri del forno, il che riduce efficacemente il punto di fusione delle scorie di ceneri del forno e riduce il danno ai mattoni refrattari.
2.2 Ricerca sulle nuove tecnologie
Con la premessa di garantire la sicurezza del gassificatore, la ricerca su nuove tecnologie può ridurre efficacemente la corrosione dei mattoni refrattari. Ad esempio, la nuova tecnologia di trasferimento viene utilizzata per le termocoppie ad alta temperatura per prolungare la durata delle termocoppie ad alta temperatura. Una minore aggiunta di calcare può ridurre il contenuto di CaO nei residui di olio. La tecnologia di controllo automatico viene utilizzata per ottimizzare il rapporto tra ossigeno e carbone. Vengono sviluppati nuovi bruciatori per migliorare le condizioni di funzionamento del gassificatore. Da questi punti di partenza possono essere sviluppate nuove tecnologie per ridurre la corrosione dei mattoni refrattari refrattari.
Per ridurre la corrosione dei mattoni refrattari nel gassificatore, è possibile sviluppare nuove tecnologie dal punto di vista della resistenza alle scorie. È possibile selezionare la temperatura del gassificatore appropriata in modo che la superficie dei mattoni refrattari refrattari mantenga sempre scorie solide. Queste scorie solide possono separare bene le scorie fluenti dal corpo del mattone, riducendo così la possibilità di erosione e dilavamento e migliorando la resistenza alla corrosione dei mattoni refrattari.
