Texaco peći za rasplinjavanje ugljena su peći za rasplinjavanje koje se široko koriste u domaćim postrojenjima za proizvodnju gnojiva. Ovaj članak analizira korištenje i erozijuvatrostalne opekeu pećima za rasplinjavanje ugljena Texaco i predlaže odgovarajuće mjere poboljšanja.
01: Analiza erozije vatrostalne šamotne opeke
1.1 Erozija
Glavna komponenta vatrostalnih vatrostalnih opeka je korund. Preostalo ulje proizvest će niz kemijskih reakcija u visokotemperaturnoj peći za rasplinjavanje ugljena, proizvodeći visokotemperaturne taline. Prodiranje taline uzrokovat će promjenu materijala vatrostalnih opeka, što će rezultirati erozijom vatrostalnih fiercikala. Erozija nafte uglavnom je uzrokovana komponentama u naftnom ostatku, kao što su SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 i druge tvari, koje kemijski reagiraju s korundom u vatrostalnim opekama i stvaraju visokotemperaturnu trosku. Ove troske ulaze u pore opeke kroz učinak penetracije, uzrokujući značajnu promjenu u strukturi vatrostalne opeke i uzrokujući promjene u njihovim fizičkim svojstvima. Sposobnost dotrajalih vatrostalnih opeka da se odupru visokoj temperaturi i eroziji protoka zraka značajno je smanjena, a infiltracija nečistoća u zaostalom ulju čini temperaturu eutektičke točke vatrostalnih opeka niskom. Pod djelovanjem strujanja zraka velike brzine, rastaljeni materijal na površini opeke ulazi u visokotemperaturnu taljevinu zaostalog ulja. Osim toga, prodiranje visokotemperaturne troske uzrokovat će strukturne promjene u tijelu opeke. Zbog utjecaja naprezanja pojavljuju se pukotine koje se polako šire, a blokovi mogu i otpasti.
1.2 Prodor troske
Isparavanje zaostalog ulja također će uzrokovati eroziju vatrostalnih opeka na drugi način. U uvjetima visoke temperature, troska će prodrijeti u unutrašnjost tijela opeke duž kanala otvorenih pora tijela opeke, te će doći do visokotemperaturne kemijske reakcije, stvarajući novi mineralni kalcijev aluminat, što će uzrokovati značajnu promjenu u strukture vatrostalne opeke i uzrokovati pogoršanje. U uvjetima visoke temperature, koeficijenti toplinskog širenja kalcijevog aluminata proizvedenog reakcijom i korunda oštećenog tijela opeke prilično su različiti, a udaljenost širenja je prilično različita, što uzrokuje pukotine u tijelu opeke. Pukotine će se s vremenom postupno širiti i na kraju dovesti do otpadanja velikih komada, a vatrostalna šamotna opeka bit će ozbiljno oštećena. Osim toga, dubina prodiranja troske ima veliki odnos s toplinskom okolinom. Na primjer, što je veći pritisak, to je dublja dubina prodiranja.
1.3 Uloga stresa
Postoje dvije glavne vrste naprezanja koja uzrokuju koroziju vatrostalnih opeka, jedna je toplinska naprezanja, a druga strukturna naprezanja. Rasplinjač ugljena se više puta svake godine gasi radi pregleda. Drugim riječima, temperaturne fluktuacije uzrokovane gašenjem uzrokovat će toplinski stres u slabim vezama vatrostalnog materijala vatrostalne opeke. Ako je gašenje prečesto, životni vijek šamotne opeke će se skratiti. Toplinski stres će se prenositi u smjeru smanjenja temperature kako troska prodire, stvarajući različite organizacijske strukture na spoju svake sekcije, uzrokujući pukotine u tijelu opeke i stvarajući koroziju tijela opeke tijekom vremena.
Strukturno naprezanje također je povezano s temperaturom. To je sila koju stvara sama struktura pod visokom temperaturom. U kasnijoj fazi korištenja plinske peći vatrostalna vatrostalna opeka često tone. Pojava ovog fenomena potonuća povezana je s materijalom korunda, ali ono što je najvažnije vezano je uz visoku temperaturnu otpornost vanjskog materijala vatrostalne šamotne opeke. Pod pretpostavkom da je meka temperatura korundne opeke iznad 1700 stupnjeva, nemoguće je uzrokovati da vatrostalna opeka potone nakon 3 sata na 1600 stupnjeva, osim stope promjene od 0,2%. Stoga je glavni razlog to što vanjski materijal tone pod djelovanjem strukturnog naprezanja.
02: Produžite vijek trajanja šamotnih opeka
2.1 Kontrola kvalitete ugljena
U analizi oštećenja vatrostalne opeke može se ustanoviti da su ostaci ulja glavni uzrok oštećenja šamotne opeke, pa je potrebno razmotriti korištenje kvalitetnog ugljena. Različiti ugljeni s niskim talištem pepela, niskim sadržajem pepela i visoko aktivnim ugljenom mogu se koristiti s novom tehnologijom miješanja ugljena, koja može učinkovito smanjiti temperaturu topljenja pepela. Što je manji sadržaj pepela nakon miješanja ugljena, to bolje, a može se kontrolirati najviše 15%. Naravno, izbor miješanja ugljena također treba biti upotpunjen sveobuhvatnim ekonomskim prednostima. U plinskim pećima, miješanje ugljena je metoda za smanjenje sadržaja pepela. Osim toga, sadržaj pepela može se smanjiti dodavanjem čistog ugljena. Dodavanje različitih omjera može se na odgovarajući način prilagoditi prema detekciji sastava pepela iz peći, što učinkovito smanjuje talište troske pepela iz peći i smanjuje oštećenje vatrostalnih opeka.
2.2 Istraživanje novih tehnologija
Pod pretpostavkom da se osigura sigurnost rasplinjača, istraživanja novih tehnologija mogu učinkovito smanjiti koroziju vatrostalnih opeka. Na primjer, nova tehnologija prijenosa koristi se za visokotemperaturne termoparove kako bi se produžio vijek trajanja visokotemperaturnih termoparova. Manji dodatak vapnenca može smanjiti sadržaj CaO u uljnom ostatku. Tehnologija automatske kontrole koristi se za optimizaciju omjera kisika i ugljena. Razvijeni su novi plamenici kako bi se poboljšali radni uvjeti rasplinjača. Iz ovih polazišta mogu se razviti nove tehnologije za smanjenje korozije vatrostalnih šamotnih opeka.
Kako bi se smanjila korozija vatrostalnih vatrostalnih opeka u rasplinjaču, mogu se razviti nove tehnologije iz perspektive otpornosti na trosku. Odgovarajuća temperatura rasplinjača može se odabrati tako da na površini vatrostalne šamotne opeke uvijek ostane čvrsta troska. Ove čvrste troske mogu dobro odvojiti trosku koja teče od tijela opeke, čime se smanjuje mogućnost erozije i struganja, te povećava otpornost vatrostalnih opeka na koroziju.
