硅砖在罐式煅烧炉中摧毁是怎么回事

罐式煅烧炉使用(yòng)期限，多(duō)数是依据炉體(tǐ)的技术状况及操作维护决定的，國(guó)内罐式煅烧炉的使用(yòng)期限一般為(wèi)6~8年,有(yǒu)的使用(yòng)寿命長(cháng)达十几年。但是,硅砖质量不稳定、砌筑质量差,使用(yòng)维护不当，寿命短的只有(yǒu)3~4年而导致被迫停炉大修,使投资效益降低,成本增高。表1中示出了某罐式煅烧炉工作5年后各部位的破损状况。从表中可(kě)见，罐式煅烧炉的主要 损毁方式可(kě)概括為(wèi)三种：一是结焦，二是烧熔，三是烧裂或变形。

表1以下具體(tǐ)分(fēn)析各种损毁的原因。

1、结焦原因分(fēn)析

炉壁或火道的结焦是常见的损毁方式,但结焦是—个長(cháng)期形成的过程，主要原因是石油焦中的灰分(fēn)和挥发分(fēn)引起。石油焦灰分(fēn)中含有(yǒu)Al2O3、MgO、K2O、Na2O等金属氧化物(wù)，附着于炉壁上的这些金属氧化物(wù)与硅砖中的SiO2在高温下形成玻璃态低熔点物(wù)，使硅砖表面局部呈熔融状态。投料过程中，温度较低的物(wù)料会被粘附于炉壁上形成结焦。结焦的另一个原因是石油焦挥发分(fēn)过大，大量的挥发分(fēn)从石油焦中逸出，如果石油焦中挥发分(fēn)的含量偏高，挥发分(fēn)的逸出速度大于其流动速度时,大量的挥发分(fēn)蒸气滞留在料罐上部导致温度降低，蒸气冷凝成液體(tǐ),黏附在罐壁上即形成结焦。由于罐壁结焦的存在，会出现下列问题：

(1) 引起煅烧炉大面积棚料。例如某公司煅烧系统投产运行一年多(duō)的时间内，由于_直没有(yǒu)进行过空罐清理(lǐ)作业，导致罐壁两侧的结焦厚度达到20 cm左右，出现了大面积的棚料现象。

(2) 引起煅烧炉下火或放炮现象。由于频繁结焦棚料,煅烧过程中石油焦挥发分(fēn)不能(néng)正常逸出，部分(fēn)挥发分(fēn)随着排料下降到碎料机处，当高温的挥发分(fēn)遇到空气后,就会出现下火或放炮现象。

(3) 引起煅烧炉各罐温差过大。由于煅烧炉频繁棚料导致石油焦挥发分(fēn)逸出困难,使各火道的温差较大,煅烧炉很(hěn)难平稳运行，不但影响煅烧质量还能(néng)引起各孔道挂灰和堵塞现象。

上述这些问题直接影响到煅烧炉的使用(yòng)寿命及煅后焦的品质。

2、烧熔原因分(fēn)析

烧熔损毁主要是因為(wèi)煅烧过程中炉温控制不当， 出现局部温度偏高所致。但石油焦中的杂质与耐火材料的反应现象也不容忽视。这是因為(wèi)石油焦灰分(fēn)中Al2O3、MgO、K2O、Na2O等金属氧化物(wù)在1 300℃以上能(néng)与硅砖形成低熔物(wù)而使砖面局部软化导致烧损。另外，由于石油焦中的硫含量偏高，石油焦在煅烧过程中，挥发分(fēn)和水分(fēn)基本排除,而大部分(fēn)硫分(fēn)残留在石油焦中。罐式煅烧炉的主體(tǐ)部分(fēn)由硅砖组成，石油焦中硫对硅砖存在侵蚀现象。随着硫含量的增加,侵蚀作用(yòng)越严重。原因之一是硫与硅砖的主成分(fēn)SiO2的反应;原因之二是硫与硅砖中CaO的反应; 原因之三是还原气氛下在砖面反应生成FeS、KFeS2和CaS等：

由此可(kě)见,在炼焦工艺中控制煅烧温度和石油焦中硫的含量，同时在硅砖制砖工艺中控制CaO含量并提高 硅砖密度,是预防煅烧炉烧熔损毁的关键。

3、裂纹和变形原因分(fēn)析

炉體(tǐ)变形和产生裂纹的原因有(yǒu)多(duō)个方面：一是硅砖质量不合格,砖中的残余石英含量较高，在高温下发生晶形转变从而导致砖體(tǐ)膨胀开裂或变形;二是硅砖的尺寸偏差较大或砌筑质量不合格导致炉體(tǐ)使用(yòng)后变形或开裂;三是煅烧炉烘炉不科(kē)學(xué)或炉温控制不合理(lǐ)导致的热震开裂;四是挥发分(fēn)与硅砖的反应导致的开裂，这是因為(wèi)石油焦中的硫除以单质形式存在外,大部分(fēn)以硫化物(wù)或硫酸盐的形式存在，煅烧过程中形成的SO2和SO3气體(tǐ)与硅砖中的硅酸二钙反应生成CaSO4,该过程中产生较大的體(tǐ)积膨胀,造成罐壁火道等部位产生裂纹。

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