Rasplinjač je glavna oprema uređaja za rasplinjavanje pod tlakom vodeno-ugljene kaše, a kvalitetavatrostalne opekeu rasplinjaču je glavni faktor koji utječe na radni ciklus rasplinjača. Rad rasplinjača zahtijeva visoku temperaturu i visoki tlak. Kisik i kaša ugljena se raspršuju u rasplinjač kroz procesni plamenik. Udar spreja formira 6 zona protoka različitih karakteristika, što pojačava struganje vatrostalne šamotne opeke i uzrokuje naglu promjenu temperature peći tijekom pokretanja i gašenja. Stoga se od obloge zahtijeva visoka otpornost na eroziju troske i propusnost, visoka čvrstoća na vruće i dobra volumenska stabilnost na visokim temperaturama. Peć rasplinjača podijeljena je u tri dijela, gornji dio je svodni dio, srednji dio je cilindrični dio, a donji dio je konusno dno i dio za usta troske. Tri su dijela neovisna jedan o drugome, što pogoduje uklanjanju ili zamjeni svakog dijela. Brzina korozije vatrostalnih opeka u različitim dijelovima nije dosljedna. Prema radnom iskustvu, utvrđeno je da vatrostalne opeke u dijelu svoda imaju bržu stopu ablacije.
Proučavanjem raspodjele polja strujanja u rasplinjaču i strukture vatrostalne šamotne opeke, u kombinaciji s radnim uvjetima u peći, analizirani su uzroci trošenja vatrostalne opeke u više aspekata i poduzete odgovarajuće mjere.
01 Razlozi konstrukcijskog dizajna
1. Debljina vatrostalne opeke u svodu je nedovoljna. Debljina vatrostalne opeke je 200 mm. Kada se debljina vatrostalne opeke smanji na 1/3 izvorne debljine, opeka doseže svoj vijek trajanja i ne može se koristiti. Prema stvarnoj brzini stanjivanja svodnih opeka na licu mjesta, može se vidjeti da su mala debljina vatrostalnih šamotnih opeka i velika brzina stanjivanja ključni razlozi kratkog vijeka cjelokupne vatrostalne opeke. Nakon poboljšanja, vatrostalne opeke u svodnom dijelu novog plinifikatora promijenjene su s izvornih tri sloja na dva sloja, unutarnji sloj je vatrostalna opeka, krajnji vanjski sloj je teška lijevana opeka, a potporna opeka u srednji sloj su poništeni. Nakon transformacije, vatrostalne obložne opeke zamijenile su izvorne podložne opeke, čime je povećana debljina vatrostalnih obložnih opeka, produljena stopa ablacije, a time i vijek trajanja vatrostalne vatrostalne opeke u svodnom dijelu.
2. Struktura opeke za zatvaranje je nerazumna. Opeka za zatvaranje je dizajnirana kao cilindar. Njegova glavna brtvena površina je strana cigle za začepljenje, a cigla B je brtva za razmak. Projektirani razmak je 2 mm. Zapravo, postoje određene pogreške u proizvodnji i zidanju vatrostalne opeke. Pogotovo nakon što se koristi rasplinjač, sekundarna ugradnja opeke za zatvaranje ne može u potpunosti očistiti rastaljenu trosku na brtvenoj površini vatrostalne opeke. Opeka za zatvaranje je odljevak, a pogreška veličine u proizvodnji je oko 2 mm. Prema gore navedenim situacijama, stvarni rezervirani razmak cigle za zatvaranje je veći od 4 mm, inače se ne može glatko postaviti. Zbog velikog razmaka učinak brtvljenja je slab, a grlo svoda se opetovano pregrijava. Životni vijek montažnih dijelova svoda rasplinjača je kratak. Strukturni oblik gornje brtvene opeke rasplinjača je modificiran: 1) Prefabricirani dijelovi gornjeg dijela rasplinjača mijenjaju se iz originalnog cilindričnog tipa izbočine u konusni tip izbočine. 2) B cigla je zadebljana, veličina otvora za predgrijanje je smanjena, a otvor za predgrijanje je promijenjen iz cilindrične rupe u stožastu rupu. Dizajn cigle A blizu cigle B mijenja se u ciglu A1 kako bi se zaštitila cigla B. 3) Ponovljenim pregledima i pregledima protupožarne opeke rasplinjača utvrđeno je da su svodne opeke B do K prebrzo korodirale, što je bila slaba točka rasplinjača. Redizajnirali smo i poboljšali vatrostalne opeke za svod, mijenjajući izvorne vatrostalne opeke za svod s jednog utora za majku i dijete u dva i dodavši liniju obrane protiv erozije spojeva opeke. Kroz gore spomenutu transformaciju, fenomen ispuhivanja plina i pregrijavanja na vratu svoda je učinkovito poboljšan, produžujući životni vijek montažnih dijelova svoda rasplinjača.
02 Sirovinski razlozi
1. Utjecaj tališta ugljenog pepela Jednostavno rečeno, talište pepela je temperatura na kojoj se pepeo topi. Silicij, aluminij, željezo, magnezij, kalij, kalcij, sumpor, fosfor i drugi elementi sadržani u ugljenu te karbonati, silikati, sulfati i sulfidi čine sadržaj pepela u ugljenu. Talište pepela ugljena određuje radnu temperaturu rasplinjača. Ako je talište pepela nisko, radna temperatura je relativno niska, što pogoduje zaštiti šamotne opeke; ako je talište pepela visoko, radna temperatura mora biti relativno visoka, a toplinsko zračenje u peći veliko, što ubrzava toplinsku eroziju vatrostalne opeke. Veličina tališta pepela povezana je sa sastavom pepela. Što je veći udio SiO2 i Al2O3 u pepelu, to je viša njegova temperatura taljenja; a što je veći udio alkalnih komponenti kao što su Fe2O3 i MgO, niža je temperatura taljenja. Može se prilagoditi dodavanjem fluksa. Većina troske od ugljenog pepela je kisela troska, a fluks se često podešava alkalnim CaO ili CaCO3 proizvedenim pirolizom. Tehnologija miješanja ugljena također se može koristiti za kontrolu tališta ugljenog pepela koji ulazi u peć. Točka taljenja pepela ugljena za rasplinjavanje općenito se kontrolira ispod 1300 stupnjeva.
2. Utjecaj viskoznosti pepela Novi rasplinjač s više mlaznica koristi ispuštanje tekuće troske. Radna temperatura raste, a viskoznost pepela opada, što pogoduje strujanju pepela. Međutim, ako je viskoznost pepela preniska, vatrostalne opeke će izravno doći u kontakt s plinom visoke temperature, a erozija i ljuštenje će se pogoršati; ako je radna temperatura niska, viskoznost pepela se povećava, što ne pogoduje protoku pepela, a lako je akumulirati trosku i blokirati ulaz troske. Samo pri radu u području optimalne viskoznosti može se na površini šamotne opeke formirati određena debljina zaštitnog sloja od pepela, što produljuje vijek trajanja šamotne opeke bez začepljenja ulaza troske. Stoga, kako bi se spriječila erozija vatrostalne opeke plinom visoke temperature, potrebno je održavati sloj pepela na površini vatrostalne opeke. Stoga se optimalna radna temperatura novog rasplinjača s više mlaznica nasuprot određuje prema karakteristikama viskoznosti i temperature pepela, a opća je viskoznost ispod 250P.
Razlozi rada procesa
1. Brzina protoka kisika iz plamenika je nerazumna. Nerazumna brzina protoka kisika ne samo da će utjecati na učinak atomizacije, već će također ubrzati eroziju vatrenih opeka u blizini plamenika. Kontrolirajte opterećenje i tlak rasplinjača bez promjene ukupne strukture rasplinjača. Prema rezultatima i izračunima eksperimenta s vrućim kalupom Istočnokineskog sveučilišta znanosti i tehnologije, formulirano je radno opterećenje koje odgovara procesnim plamenicima različitih veličina sklopa pod različitim radnim tlakovima. Neka brzina protoka kisika bude manja ili jednaka 140 m/s.
2. Često pokretanje i zaustavljanje rasplinjača uzrokovat će oštru promjenu temperature peći, što će uzrokovati oštru promjenu toplinskog naprezanja vatrostalnih šamotnih opeka, što će rezultirati pukotinama u oblozi peći, pogoršavajući stopu erozije vatrostalnih šamotnih opeka i smanjenje vijeka trajanja vatrostalnih opeka. Radni uvjeti trebaju biti stabilni kako bi se izbjegle fluktuacije i minimizirao broj vremena pokretanja i zaustavljanja rasplinjača.
3. Radna temperatura Radna temperatura rasplinjača općenito se kontrolira na 50-100 stupnjeva iznad točke taljenja pepela kako bi se osiguralo da je ugljen potpuno rasplinjen i da se troska može glatko ispuštati. Ako je temperatura preniska, pepeo i troska se ne mogu glatko ispuštati, uzrokujući začepljenje ulaza troske; ako je temperatura previsoka, pepeo i troska će povećati eroziju i prodiranje vatrostalnih opeka. Za svakih 100 stupnjeva povećanja radne temperature, stopa erozije vatrostalnih opeka povećat će se 3-4 puta. Prekomjerna temperatura smanjit će Cr2O3 u vatrostalnim šamotnim opekama, što će rezultirati oštećenjem strukture. Stoga radnu temperaturu treba strogo kontrolirati. Donja granica temperature treba biti viša od temperature koja odgovara viskoznosti troske od 250P; gornja granica temperature treba biti temperatura koja odgovara viskoznosti troske od 30-50P, a velike temperaturne fluktuacije treba izbjegavati.
4. Radni tlak Fluktuacije radnog tlaka utjecat će na spojeve vatrostalnih vatrostalnih opeka, uzrokujući rasplinjavanje vatrostalnih vatrostalnih opeka i smanjujući životni vijek vatrostalnih vatrostalnih opeka. Stoga, kada se sustav pokreće i zaustavlja, treba raditi u skladu s krivuljom povećanja i pada tlaka kako bi se izbjeglo prebrzo povećanje i smanjenje tlaka; u normalnom radu, tlak treba održavati stabilnim kako bi se izbjegle fluktuacije tlaka.
