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马蹄焰窑炉对煤气蓄热室耐火材料的选择-中国窑炉信息网
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马蹄焰窑炉对煤气蓄热室耐火材料的选择 
(发布日期:2020/12/29 11:13:15)
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  由于发生炉煤气的热值不高,大多在5230~5648kj/m3(1250~1350kcal/m3)之间,因此煤气必须经过预热,使它达到750℃以上甚至更高,才能满足玻璃熔化的温度要求。煤气通过煤气蓄热室时,该侧煤气蓄热室所处环境是强还原气氛,另一侧是烟气通过,呈氧化气氛。若耐火材料中存在一些变价元素,它的价态会随着氧化一还原气氛变化而变化,而且随着价态变化伴随有较大体积变化的材料,氧化一还原反应使砖体产生膨胀一收缩,长期处在这种氧化一还原反应的气氛中会造成砖体的破碎解体。

  马蹄焰窑炉
  由于马蹄焰窑炉存在周期性的温度变化,每隔20~30min要换向一次,通过烟气时,舌头碹承受着近1400℃左右的高温烟气的冲刷,换向后同侧由通过烟气变成通过煤气,舌头碹所处的温度是在750~1150℃之间,换向前后舌头碹处有较大的温差。该温差大小受煤气自身温度(煤气出口温度、煤气管道的长短距离、煤气管道散热保温状况变化),以及煤气通过格子体预热后达到的温度(受煤气蓄热室的大小及高度影响)影响,存在一定的热冲击,因此舌头碹等蓄热室材料要求有较好的抗热震性;特别是由于煤气发生炉、煤气交换器等故障及一些其他异常因素,造成蓄热室不能及时换向时,舌头磴等蓄热室材料承受的热冲击更大,因为换向前后温差更大,这里特别说明,若遇上述特殊情况,要尽快恢复换向,并且每次换向时间要短,每次换向后逐步递增换向时间,最后恢复到正常换向时间。

  由于受煤炭中的硫化物含量影响,煤气中的硫化物及硫酸盐、亚硫酸盐比烟气中的硫化物及硫酸盐、亚硫酸盐的浓度大得多,因而对煤气蓄热室各种耐火材料的选择至关重要,因此它也严重影响窑炉的寿命。

  电熔AZS砖
  电熔AZS砖抗侵蚀性好,耐火度、荷重软化都高,机械强度也好,应该是非常好的材料。但是33#电熔AZS砖在980~1180℃左右有α~β的晶型转变,有较大的体积变化。若煤气出口温度低、煤气蓄热室格子体的高度不高,煤气经过预热后不能高于1180℃,躲过电熔AZS砖的晶型转变温度,那么电熔AZS砖作为舌头碹的材料是不恰当的。因为每换一次向,舌头碹都要发生膨胀一收缩,时间稍长电熔AZS砖就会炸裂,电熔AZS砖就会大块地往下掉,最后造成舌头碹垮塌,影响窑炉寿命。

  莫来石砖或三抗砖等系列产品虽然抗热震性好、抗热冲击性能好,抗侵蚀性能也较好,但是抗蠕变性能不高,而且生产厂家质量控制参差不齐,在使用中也经常发生剥落及坍塌的现象。

  硅砖

  我们曾选用硅质材料作为舌头碹的材料,但硅质材料抗碱的侵蚀性较差,烟气中碱性物质呈气态通过舌头碹,碱性物质呈液态时对酸性材料腐蚀较大,气态时要轻微得多。多座窑炉实践证明硅质材料作为舌头碹其前端虽有腐蚀,但是用4~5年是没有问题的。窑炉使用几年后,舌头碹前端被腐蚀,这时只是预混段加长;但由于各方面的原因,能耗要增加,煤气量要增加,因此对火焰的长度影响较小。硅质材料虽在600℃以下有多个晶型转变,膨胀系数较大。600℃以上相对比较稳定,而且蠕变温度很高,能满足温度要求,因此我们拟选用无钙硅砖或零膨胀硅砖作为舌头碹的材料。

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