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立式罐式石油焦煅烧炉采用硅砖作为内衬耐火材料

编辑:万能娱乐时间:2020-10-11

4#和5#产品的外观都是从外面体现出来的,产品比较硬。2#、3#、7#、8#、9#产品外观均有一层薄的白色变质层,白色变质层强度较低,以至于用手指甲刮会使白色粉末滑落,由于产品性能的不同而出现白色变质层的厚度差异。产品1#和6#未出现明显变质层。

从多次试验分析可以看出,产品中的二氧化硅迁移,从砖的外观挥发,并在盖板处再次冷凝。原因是高硫石油焦灰分中的Al2O3、MgO、K2O、Na2O等金属氧化物在高温下与硅形成低熔点物质,S的化学性质非常鲜明,耐火材料的孔隙率普遍较大。s扩散到耐火材料中,与液相二氧化硅发生反应,在强还原气氛下,反映在二氧化硅3SSiS2so2s si 2的溢流中,然后凝结在盖板表面(sis2o 3 o 2二氧化硅2SO2),最终氧化成二氧化硅。

收到硅砖时,发现其外表凝结了一层厚厚的黄色物质,硅砖侵蚀严重,有明显脱落。侵蚀前硅砖的厚度为65.70毫米,侵蚀后的厚度为61.88毫米,总侵蚀率为5.8%。8#砖有一层厚度为2.5毫米的显著变质层,8#变质层中的材料被清理并用于分析。分析结果如表3所示。从检测结果可以看出,白色变质层中的AI2O3含量增加了29.7%,二氧化硅含量消除了29.84%

根据试验前后产品常温抗压强度和加载软化温度的变化,三种材料制成的砖均表现出良好的性能,高硫石油焦侵蚀的产品在加载下仍保持较强的软化温度。6#样品具有良好的稳定性,8#也表现出良好的强度上升趋势,但8#砖外观产生变质层,硅挥发导致Al2O3含量增加,因此1#和6#砖外观反映为抗粉化磨损性差。分析了产品1#和6#不发生变质层的主要原因是产品中游离硅含量较少,形成液态硅的温度较高,使得材料之间的反射变为固态和固态,提高了反射能量。综合考虑测试前后的情况,6#是最稳定、最好的样本,可以为客户创造更高的使用价值。

从测试的整体情况来看,样品烧制后通气孔周围出现了很多白色絮状物质,应该是样品内部挥发的反射产物。化学分析对白色絮状体的影响如表1所示。从表1中的数据可知,白色絮状体主要是二氧化硅。

1.关于测试结果的讨论

选择1#纯刚玉砖、2#刚玉砖、3#刚玉莫来石砖、4#白色尖晶石砖、5#黑色尖晶石砖、6#高温烧结铝硅砖、7#莫来石砖、8#红柱石砖和9#锆莫来石砖进行高硫石油焦的耐腐蚀试验。石油焦选自中国碳能源(山东)有限公司提供的高硫石油焦,硫含量为6.9%。

立式罐式石油焦煅烧炉热利用率高,煅烧质量稳定,碳烧损低,广泛应用于石油焦煅烧行业。立式罐式石油焦煅烧炉一般采用硅砖作为内衬耐火材料,正常使用寿命一般为6 ~ 8年。但为了有效去除影响石油焦质量的主要杂质之一,煅烧温度应稳定提高到1500以上,使立式罐式石油焦煅烧炉硅砖内衬的使用寿命迅速降低到2 ~ 3年。高硫焦通过提高煅烧温度煅烧成低硫焦(S含量<1.5%)用于生产,但同时煅烧低硫焦的硅砖耐火材料不能满足煅烧高硫石油焦的要求。从酸性和中性耐火制品中选出9种耐火制品,用于高硫石油焦的耐腐蚀试验。通过将试样与高硫石油焦高温燃烧后的产品性能与原始性能进行对比,分析了侵蚀前后不同产品的强度、载荷软化温度和化学成分的变化。分析变化的原因,找到抵抗高硫石油焦和产品材料侵蚀的最佳方法。

结论高温煅烧高硫石油焦对降低高硫石油焦的硫含量具有重要意义。通过过多的分析判断,产品中液态硅的出现对石油焦的侵蚀有很强的破坏作用。试验结果表明,6#产品具有良好的抗高硫石油焦侵蚀性能。第一,产品孔隙率低,防止了CO等气体对砖的侵蚀;其次,强刚玉骨架和稳定的应时结构有效防止还原气氛对产品的侵蚀;第三,产品硅液相形成温度较高,提高了高硫石油焦腐蚀产物的反射能。决定高硫石油焦耐蚀性的关键因素是高温硅液相发生的温度。