أفران تغويز الفحم من تكساكو هي أفران تغويز تستخدم على نطاق واسع في مصانع الأسمدة المحلية. تحلل هذه المقالة استخدام وتآكلالطوب الحراريفي أفران تغويز الفحم في تكساكو، ويقترح تدابير التحسين المقابلة.
01: تحليل تآكل الطوب الحراري
1.1 التآكل
المكون الرئيسي للطوب الحراري الحراري هو اكسيد الالمونيوم. سوف ينتج النفط المتبقي سلسلة من التفاعلات الكيميائية في فرن تغويز الفحم ذو درجة الحرارة العالية، مما ينتج ذوبان بدرجة حرارة عالية. سيؤدي اختراق المصهور إلى تغيير مادة الطوب الحراريات، مما يؤدي إلى تآكل الطوب الحراري. يرجع تآكل النفط بشكل أساسي إلى المكونات الموجودة في بقايا النفط، مثل SiO2 وCaO وNiO وV2O5 وFe2O3 وP2O5 وغيرها من المواد، التي تتفاعل كيميائيًا مع اكسيد الالمونيوم الموجود في الطوب الحراري لتكوين خبث عالي الحرارة. وتدخل هذه الخبث إلى مسام الطوب من خلال تأثير الاختراق مما يسبب تغيرا كبيرا في بنية الطوب الحراريات ويحدث تغيرات في خواصها الفيزيائية. يتم تقليل قدرة الطوب الناري المتدهور على مقاومة درجات الحرارة العالية وتآكل تدفق الهواء بشكل كبير، كما أن تسرب الشوائب في الزيت المتبقي يجعل درجة حرارة نقطة الانصهار لطوب النار منخفضة. تحت تأثير تدفق الهواء عالي السرعة، تدخل المادة المنصهرة الموجودة على سطح الطوب إلى ذوبان الزيت المتبقي بدرجة حرارة عالية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن اختراق الخبث ذو درجة الحرارة العالية سوف يسبب تغييرات هيكلية في جسم الطوب. بسبب تأثير الإجهاد، ستظهر الشقوق وتتوسع ببطء، وحتى الكتل قد تسقط.
1.2 اختراق الخبث
سيؤدي تبخر الزيت المتبقي أيضًا إلى تآكل الطوب الحراري بطريقة أخرى. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، سوف يخترق الخبث الجزء الداخلي من جسم الطوب على طول قناة المسام المفتوحة لجسم الطوب، وسيحدث تفاعل كيميائي عالي الحرارة، مما ينتج ألومينات الكالسيوم المعدنية الجديدة، مما سيؤدي إلى تغيير كبير في هيكل الطوب النار ويسبب التدهور. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، تكون معاملات التمدد الحراري لألومينات الكالسيوم الناتجة عن التفاعل وأكسيد الألمونيوم لجسم الطوب المتدهور مختلفة تمامًا، وتكون مسافة التمدد مختلفة تمامًا، مما يسبب تشققات في جسم الطوب. سوف تتوسع الشقوق تدريجياً بمرور الوقت، وتؤدي في النهاية إلى سقوط قطع كبيرة، وسوف تتضرر الطوب الحراري الحراري بشكل خطير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن عمق اختراق الخبث له علاقة كبيرة بالبيئة الحرارية. على سبيل المثال، كلما زاد الضغط، زاد عمق الاختراق.
1.3 دور التوتر
هناك نوعان رئيسيان من الإجهاد الذي يتسبب في تآكل الطوب الناري، أحدهما هو الإجهاد الحراري والآخر هو الإجهاد الهيكلي. يتم إغلاق جهاز تغويز الفحم للفحص عدة مرات كل عام. وهذا يعني أن تقلبات درجة الحرارة الناتجة عن الإغلاق سوف تسبب إجهادًا حراريًا في الوصلات الضعيفة لمادة الطوب الحراري المقاومة للحرارة. إذا كان إيقاف التشغيل متكررًا للغاية، فسيتم تقصير عمر الطوب الحراري. سوف ينتقل الإجهاد الحراري في اتجاه خفض درجة الحرارة مع اختراق الخبث، مما يشكل هياكل تنظيمية مختلفة عند تقاطع كل قسم، مما يسبب تشققات في جسم الطوب، ويشكل تآكل جسم الطوب مع مرور الوقت.
ويرتبط الإجهاد الهيكلي أيضًا بدرجة الحرارة. إنها القوة التي يولدها الهيكل نفسه تحت درجة حرارة عالية. في المرحلة اللاحقة من استخدام فرن الغاز، غالبًا ما يغرق الطوب الحراري الحراري. ويرتبط حدوث ظاهرة الغرق هذه بمادة اكسيد الالمونيوم ولكن الأهم يتعلق بمقاومة درجات الحرارة العالية للمادة الخارجية للطوب الحراري. بافتراض أن درجة الحرارة الناعمة لطوب اكسيد الالمونيوم أعلى من 1700 درجة، فإنه من المستحيل التسبب في غرق الطوب الناري بعد 3 ساعات عند 1600 درجة، باستثناء معدل التغير 0.2%. ولذلك، فإن السبب الرئيسي هو أن المواد الخارجية تغرق تحت تأثير الإجهاد الهيكلي.
02: إطالة عمر خدمة الطوب الحراري
2.1 مراقبة جودة الفحم
في تحليل أضرار الطوب الحراري، يمكن العثور على أن بقايا النفط هي السبب الرئيسي لأضرار الطوب الحراري، لذلك يجب مراعاة استخدام جودة الفحم. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من نقطة انصهار الرماد المنخفضة، ومحتوى الرماد المنخفض والفحم عالي النشاط مع تكنولوجيا مزج الفحم الجديدة، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من درجة حرارة ذوبان الرماد. كلما انخفض محتوى الرماد بعد مزج الفحم، كان ذلك أفضل، ويمكن التحكم فيه على الأكثر بنسبة 15%. وبطبيعة الحال، فإن اختيار مزيج الفحم يحتاج أيضًا إلى استكماله بفوائد اقتصادية شاملة. في أفران الغاز، يعد مزج الفحم طريقة لتقليل محتوى الرماد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقليل محتوى الرماد بإضافة الفحم النظيف. يمكن تعديل إضافة نسب مختلفة بشكل مناسب وفقًا لاكتشاف تركيبة رماد الفرن، مما يقلل بشكل فعال من نقطة انصهار خبث رماد الفرن ويقلل من الضرر الذي يلحق بالطوب الحراري.
2.2 البحث في التقنيات الجديدة
على أساس ضمان سلامة جهاز التغويز، يمكن للبحث في التقنيات الجديدة أن يقلل بشكل فعال من تآكل الطوب الحراري. على سبيل المثال، يتم استخدام تكنولوجيا نقل جديدة للمزدوجات الحرارية ذات درجة الحرارة العالية لإطالة عمر المزدوجات الحرارية ذات درجة الحرارة العالية. إضافة كمية أقل من الحجر الجيري يمكن أن تقلل من محتوى CaO في بقايا الزيت. يتم استخدام تقنية التحكم الآلي لتحسين نسبة الأكسجين إلى الفحم. تم تطوير شعلات جديدة لتحسين ظروف تشغيل جهاز التغويز. يمكن تطوير تقنيات جديدة من نقاط البداية هذه لتقليل تآكل الطوب الحراري الحراري.
من أجل تقليل تآكل الطوب الحراري الحراري في جهاز التغويز، يمكن تطوير تقنيات جديدة من منظور مقاومة الخبث. يمكن اختيار درجة حرارة التغويز المناسبة بحيث يحتفظ سطح الطوب الحراري دائمًا بالخبث الصلب. يمكن لهذه الخبث الصلب أن يفصل الخبث المتدفق عن جسم الطوب، مما يقلل من احتمالية التآكل والتجفيف، ويعزز مقاومة التآكل للطوب الناري.
