کوره های گاز سازی زغال سنگ Texaco کوره های گاز سازی هستند که به طور گسترده در کارخانه های تولید کود خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاله به تجزیه و تحلیل استفاده و فرسایش می پردازدآجرهای نسوزدر کوره های گازسازی زغال سنگ Texaco، و اقدامات بهبود مربوطه را پیشنهاد می کند.
01: تجزیه و تحلیل فرسایش آجر نسوز نسوز
1.1 فرسایش
جزء اصلی آجرهای نسوز کوراندوم است. نفت باقیمانده یک سری واکنش های شیمیایی را در کوره گازی شدن زغال سنگ با دمای بالا ایجاد می کند و مذاب هایی با دمای بالا تولید می کند. نفوذ مذاب باعث تغییر مواد آجرهای نسوز و در نتیجه فرسایش آجرهای نسوز می شود. فرسایش نفت عمدتاً به دلیل اجزای موجود در باقیمانده روغن است، مانند SiO2، CaO، NiO، V2O5، Fe2O3، P2O5 و سایر مواد که با کوراندوم موجود در آجرهای نسوز واکنش شیمیایی می دهند و سرباره با دمای بالا را تشکیل می دهند. این سرباره ها از طریق اثر نفوذ وارد منافذ آجرها شده و باعث تغییر قابل توجهی در ساختار آجرهای نسوز و تغییراتی در خواص فیزیکی آنها می شود. توانایی آجرهای آتش فاسد برای مقاومت در برابر فرسایش در دمای بالا و جریان هوا به طور قابل توجهی کاهش می یابد و نفوذ ناخالصی ها در روغن باقیمانده باعث می شود دمای نقطه یوتکتیک آجرهای آتش نشانی پایین بیاید. تحت عمل جریان هوا با سرعت بالا، مواد مذاب روی سطح آجر وارد مذاب با دمای بالا روغن باقی مانده می شود. علاوه بر این، نفوذ سرباره با دمای بالا باعث تغییرات ساختاری در بدنه آجر خواهد شد. در اثر استرس، ترک ها ظاهر می شوند و به آرامی منبسط می شوند و حتی ممکن است بلوک ها نیز ریزش کنند.
1.2 نفوذ سرباره
تبخیر روغن باقیمانده نیز به طریق دیگری باعث فرسایش آجرهای نسوز می شود. در شرایط دمای بالا، سرباره در امتداد کانال منافذ باز بدنه آجری به داخل بدنه آجری نفوذ میکند و یک واکنش شیمیایی در دمای بالا رخ میدهد و کلسیم معدنی جدید آلومینات تولید میکند که باعث تغییر قابل توجهی در ساختار آجر آتش نشانی و باعث خرابی می شود. در شرایط دمای بالا، ضرایب انبساط حرارتی آلومینات کلسیم تولید شده توسط واکنش و کوراندوم بدنه آجری تخریب شده کاملاً متفاوت است و فاصله انبساط کاملاً متفاوت است و باعث ایجاد ترک در بدنه آجر می شود. ترک ها به مرور زمان گسترش می یابند و در نهایت منجر به ریزش قطعات بزرگ می شود و آجرهای نسوز آسیب جدی می بینند. علاوه بر این، عمق نفوذ سرباره ارتباط زیادی با محیط حرارتی دارد. به عنوان مثال، هر چه فشار بیشتر باشد، عمق نفوذ بیشتر است.
1.3 نقش استرس
دو نوع اصلی تنش وجود دارد که باعث خوردگی آجرهای آتشنشانی میشود، یکی تنش حرارتی و دیگری تنش سازهای. گازفایر زغال سنگ برای بازرسی چندین بار در سال خاموش می شود. یعنی نوسان دمایی ناشی از خاموش شدن باعث ایجاد تنش حرارتی در حلقه های ضعیف مواد آجر نسوز می شود. اگر خاموشی بیش از حد مکرر باشد، عمر آجر نسوز کوتاه می شود. تنش حرارتی با نفوذ سرباره در جهت کاهش دما منتقل می شود و ساختارهای سازمانی متفاوتی را در محل اتصال هر بخش تشکیل می دهد و باعث ایجاد ترک در بدنه آجر و ایجاد خوردگی بدنه آجری در طول زمان می شود.
تنش ساختاری نیز با دما مرتبط است. این نیرویی است که توسط خود سازه در دمای بالا ایجاد می شود. در مرحله بعدی استفاده از کوره گازی، آجرهای نسوز اغلب غرق می شوند. وقوع این پدیده فرورفتگی مربوط به ماده کوراندوم است، اما مهم ترین نکته مربوط به مقاومت دمایی بالای ماده خارجی آجرهای نسوز است. با فرض اینکه دمای نرم آجر کوراندوم بالاتر از 1700 درجه باشد، غیرممکن است که آجر آتشنشانی را بعد از 3 ساعت در دمای 1600 درجه فرو برید، به جز نرخ تغییر 0.2%. بنابراین دلیل اصلی این است که مواد خارجی تحت تأثیر تنش ساختاری فرو میروند.
02: عمر مفید آجرهای نسوز را افزایش دهید
2.1 کنترل کیفیت زغال سنگ
در تجزیه و تحلیل آسیب آجر نسوز می توان دریافت که باقیمانده نفت عامل اصلی آسیب آجر نسوز است، بنابراین استفاده از کیفیت زغال سنگ باید مورد توجه قرار گیرد. انواع نقطه ذوب خاکستر پایین، محتوای خاکستر کم و زغال سنگ فعالیت بالا را می توان با فناوری جدید ترکیب زغال سنگ استفاده کرد که می تواند به طور موثر دمای ذوب خاکستر را کاهش دهد. هرچه میزان خاکستر پس از مخلوط کردن زغال سنگ کمتر باشد، بهتر است و حداکثر تا 15 درصد قابل کنترل است. البته انتخاب ترکیب زغال سنگ نیز باید با مزایای اقتصادی جامع تکمیل شود. در کوره های گازی، ترکیب زغال سنگ روشی برای کاهش میزان خاکستر است. علاوه بر این، محتوای خاکستر را می توان با افزودن زغال سنگ تمیز کاهش داد. افزودن نسبت های مختلف را می توان با توجه به تشخیص ترکیب خاکستر کوره به طور مناسب تنظیم کرد، که به طور موثر نقطه ذوب سرباره خاکستر کوره را کاهش می دهد و آسیب آجرهای نسوز را کاهش می دهد.
2.2 تحقیق در مورد فن آوری های جدید
با فرض اطمینان از ایمنی گازسوز، تحقیق در مورد فناوری های جدید می تواند به طور موثر خوردگی آجرهای نسوز را کاهش دهد. به عنوان مثال، فناوری انتقال جدید برای ترموکوپل های با دمای بالا استفاده می شود تا عمر ترموکوپل های با دمای بالا را افزایش دهد. افزودن سنگ آهک کمتر می تواند محتوای CaO را در باقیمانده روغن کاهش دهد. فناوری کنترل خودکار برای بهینه سازی نسبت اکسیژن به زغال سنگ استفاده می شود. مشعل های جدید برای بهبود شرایط عملیاتی گازیفایر توسعه یافته اند. فن آوری های جدید را می توان از این نقاط شروع توسعه داد تا خوردگی آجرهای نسوز را کاهش دهد.
به منظور کاهش خوردگی آجرهای نسوز نسوز در گازساز، می توان فناوری های جدیدی را از منظر مقاومت در برابر سرباره توسعه داد. دمای مناسب گازساز را می توان طوری انتخاب کرد که سطح آجرهای نسوز نسوز همیشه سرباره جامد را حفظ کند. این سرباره های جامد به خوبی می توانند سرباره جاری را از بدنه آجری جدا کرده و در نتیجه احتمال فرسایش و آبشستگی را کاهش داده و مقاومت به خوردگی آجرهای آتش را افزایش دهند.
