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气化炉、转化炉拱顶高纯刚玉砖应用及要求介绍

时间:2018-05-15 来源:耐火砖厂家 浏览次数:


气化炉是化肥、石化行业等生产用的关键设备,生产时高温(1250~1550℃),对于耐火材料有着极其严格的要求,今天寰洋实业耐火砖厂家给大家介绍一下气化炉、转化炉拱顶高纯刚玉砖应用及要求,下面请看详细内容。
 


 

气化炉是化肥、石化行业等生产用的关键设备,生产时高温(1250~1550℃),高压(2~8.5MPa),强还原气氛和液态酸性排渣,伴随着固体、液体、气体的高速冲刷,且在开停车时有较大的温度和压力波动等。

 

产品要求

(1)必须有高的抗熔渣侵蚀性和渗透性。研究表明Cr203与煤熔渣不润湿,具有较大的二面角,可以使熔渣的侵蚀和渗透降至最小。

(2)较高的热态强度以抵抗高温下的冲刷磨损。气化炉的操作温度一般比炉渣的熔点高,炉

渣为液态溶渣,伴随高速气流沿气化炉壁流下,部分沉积在炉壁上,部分从排渣口排出,液态渣除冲刷炉衬材料外还与炉衬进行反应,侵蚀炉衬,因此,要求炉衬耐火材料必须具有高的抗熔渣冲刷和侵蚀能力。

(3)较好的高温体积稳定性能以抵抗温度和压力的波动。高温高压条件下,要求耐火材料具有良好的抗高温蠕变性能,即蠕变变形力,在热应力和机械应力作用下能吸收由此而引起的微裂纹,阻止裂纹的蔓延,使炉衬用耐火材料在长时间使用时不会因为材料本身产生塑性变形而破坏表皮。

 

产品介绍

高纯刚玉砖制品采用进口板状刚玉、高纯电熔刚玉为主要原料,应用先进的超微粉添加技术,经过混料、成型、干燥,在梭式窑内高温烧制而成。优质高纯刚玉砖具有耐火度高、热震稳定性好、高温强度大、耐腐蚀性优、抗渣性强、膨胀系数小、蠕变性低、抗剥落等特点,适应于各种气氛条件下的高温窑炉使用;优质高纯刚玉砖广泛应用于氧化锆陶瓷、荧光材料、电子陶瓷、磁性材料、陶瓷粉体的高温烧结及石化行业气化炉、合成氨二段转化炉、炭黑反应炉及玻璃工业高温窑炉等设备。制品的外型尺寸、理化指标、使用寿命均已达到或超过国内外同类产品的水平。

 

气化炉拱顶耐火砖结构

由于嘴气化炉炉内撞击流股的冲刷作用,气化炉拱顶部分高纯刚玉砖在运行中损坏最为严重,可将拱顶结构由原半球形改为椭圆,对炉内气流有更好的导流作用,避免其对拱顶耐火砖的直接冲刷,可延长拱顶砖的使用寿命.

 

耐火砖材质

向火面砖选用90铬铝锆砖或者95铬铝锆砖(俗称高铬砖),铬铝锆砖具有很好的热态稳定性能及抗高温蠕变性能.背衬砖选用铬刚玉砖,位于向火面砖背后,对气化炉耐火材料整体起至关重要的支撑作用,铬刚玉砖具有强度大、化学稳定性好、优良的热振稳定性和高温蠕变的性能.隔热砖选择氧化铝空心球砖,氧化铝空心球砖具有很好的抗腐蚀性气体的侵蚀能力和缓冲热应力能力.

 

气化炉改造案例

气化炉炉口耐火衬里采用整体改造措施后,炉口耐火衬里使用情况有了根本的好转,炉口砖开裂和浇注料跑损现象已基本消除,炉口外壁超温报警现象也得到了消除。燃烧室耐火衬里的改进措施使用情况从各次大修对气化炉耐火衬里的检查情况来看,气化炉拱顶部和筒体上部刚玉砖减薄量不大(一般在1030mm,剩余厚度在80110mm),而筒体中、下部刚玉砖由于受烧嘴火焰的强烈冲刷,减薄速度很快,使用不到8000h刚玉砖已所剩无几,甚至没有。如二号气化炉在一年之间2次因筒体下部刚玉砖减薄至零,引起上部刚玉砖塌落,被迫提前进行大修。刚玉砖的减薄速率也高达平均每月10mm左右,难以保证1个生产周期。

损坏原因分析

损坏原因造成渣油气化炉刚玉砖损坏的原因主要有以下几点。熔损。气化炉所用原料渣油中所含的Ni、V、Ca、Na、Fe、Mg等多种杂质与刚玉砖成份Al2O3起反应,形成低熔点化合物,在操作温度下呈熔融状态而流失,其流失量随工艺操作温度的提高和工艺气体流速的增加而增大。剥落。气化炉原料中所含的杂质通过刚玉砖的开口气孔渗入砖内,与砖组份反应,生成新的矿物质。由于热膨胀系数不同或发生体变效应(如V2O3遇O2生成V2O5,体积增大40%),在炉温波动特别是开停车、清渣、吊烧嘴的情况下,于不同矿物质的交界处产生裂纹并不断扩大,最后以片状或块状剥落。温度波动越大,开停车次数越多,剥落量也越多。

 

偶然事件造成的损坏。如烧嘴喷口损坏、烧嘴冷却水盘管漏水、烧嘴安装不对中、过氧超温、激冷环损坏、激冷水溢进燃烧室等。刚玉砖等耐火材料质量差、施工砌筑质量不过关、烘炉质量差等。改进措施在对以上几个方面进行攻关的同时,对耐火衬里方面进行了改进。气化炉耐火衬里更换的原因是燃烧室筒体下部刚玉砖损坏或减薄严重,而此时筒体上部和拱顶部刚玉砖的厚度仍然较大,因此只要增加熔损减薄最快的筒体下部刚玉砖的厚度,延长该部位刚玉砖的使用寿命,就可以延长整个气化炉耐火衬里的使用寿命。

 

通过数年的努力,在采取了以上改进措施后,气化炉炉口耐火衬里容易损坏导致炉口外壁超温、燃烧室筒体下部刚玉砖使用寿命短、热电偶孔外壁容易超温等问题得到了基本解决,大大减少了因气化炉原因造成的减负荷生产和停车检修。再通过渣油品种的合理调配、工艺操作的优化、衬里砌筑质量和洛耐院研制的高纯刚玉砖质量的提高,使气化炉加厚刚玉砖的使用寿命已满足2年一修的需要,使困扰化肥生产的这一主要问题得到了解决,为大化肥装置的安稳长满优生产创造了良好的条件。

 

关于气化炉、转化炉拱顶高纯刚玉砖应用及要求及介绍到这里,希望对大家有所帮助,如果大家有相关疑问,可与寰洋实业耐火砖厂家,选择寰洋,我们一定会让客户满足并超越对我厂的期望!

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