煉焦?fàn)t損壞的原因
時(shí)間：2019-08-22 來源：http://www.aitmy.com
焦?fàn)t在長(zhǎng)期的使用中，受到高溫、機(jī)械及物理化學(xué)反應(yīng)等作用，爐體總是要逐漸衰老和損壞的。這種衰老和損壞主要表現(xiàn)為墻面剝蝕、爐墻和頂磚裂縫、爐長(zhǎng)增長(zhǎng)、爐墻變形、爐底磚磨損產(chǎn)生裂紋、燃燒室磚燒熔等。對(duì)一些使用年限20年以上的焦?fàn)t，冷爐后對(duì)墻面檢查并測(cè)定其化學(xué)組成的變化情況來分析，認(rèn)為SiO2在荒煤氣裂解的碳、氫、一氧化碳等構(gòu)成的還原氣氛中，溫度高于1300℃時(shí)，開始發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：
SiO2+C→SiO+CO↑
在有金屬鐵及鐵氧化物存在時(shí)，將會(huì)降低該反應(yīng)的溫度。這個(gè)反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，操作溫度對(duì)反應(yīng)速率影響很大。因而會(huì)造成硅磚墻面中SiO2含量減少，降低了硅磚的性能。
此外煤料中的堿性鹽類和灰分中Fe2O3、FeO和Al2O3等都能與硅磚中SiO2結(jié)渣，使硅磚表面形成低熔點(diǎn)的共熔物[如硅酸鐵(2FeO·SiO2)等]，即降低了硅磚的耐熱性能，又減少了抗機(jī)械磨損的能力。
由這些焦?fàn)t的炭化室墻磚的化學(xué)組成的分析表明：炭化面到燃燒面的各層磚的化學(xué)組成是不同的。某焦?fàn)t焦側(cè)爐墻磚的化學(xué)組成分析如表7-10所示。
由上述或其他原因促使?fàn)t墻的炭化面、中間層和燃燒面的化學(xué)組成發(fā)生重新分布，再加上燃燒面系氧化氣氛且溫度高，故鱗石英的轉(zhuǎn)化程度好于炭化面。炭化面由于還原氣氛及某些氧化物的影響，故石英玻璃體相對(duì)又多些，這種化學(xué)組成和晶型分布的不同，造成炭化室墻不同層具有不同的膨脹系數(shù)及其他性能，出焦過程中增加了磚的熱應(yīng)力，降低了溫度激變的抵抗性。結(jié)焦過程中煤氣熱解生成的石墨還會(huì)不斷地沉積在磚的細(xì)孔中，繼而形成與磚粘的很牢的石墨層，除石墨時(shí)容易把磚的表面粘掉，使磚面粗糙，更促使石墨增長(zhǎng)。進(jìn)入磚縫的石墨，當(dāng)壓力控制不好或結(jié)焦時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，易被漏入炭化室的空氣燒掉，使荒煤氣在裂縫處燃燒而造成局部高溫，甚至燒熔爐墻磚，加寬了磚縫。炭化室墻在長(zhǎng)期操作過程中，由于溫度周而復(fù)始的急劇變化和機(jī)械的撞擊、磨損引起爐墻損壞和開裂，當(dāng)護(hù)爐鐵件給予爐體的保護(hù)性壓力不足時(shí)，石墨在裂縫中不斷沉積，使?fàn)t體不斷伸長(zhǎng)。
在長(zhǎng)期生產(chǎn)中，爐體縱長(zhǎng)方向也要繼續(xù)膨脹，并由于抵抗墻內(nèi)外的溫差，造成外向彎曲，以致炭化室墻向兩端傾斜，嚴(yán)重時(shí)邊炭化室將難以推焦而影響生產(chǎn)。在焦?fàn)t的周期性裝煤出焦過程中，由爐溫變化而引起的熱脹冷縮還會(huì)使?fàn)t墻逐漸鼓肚，爐頭洞寬變窄，并加速爐墻的剝蝕、裂縫和爐體伸長(zhǎng)．因此焦?fàn)t的正常衰老是必然的。焦?fàn)t損壞的原因可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
?、倨鰻t時(shí)留有隱患．如砌爐時(shí)磚縫大小不合適，使用了質(zhì)量差的耐火磚；
?、诤鏍t時(shí)沒有控制好升溫速度：
?、凵a(chǎn)操作不良．如爐門冒煙冒火．發(fā)生高溫事故，二次推焦較多，炭化室負(fù)壓操作，爐門或爐蓋敞開時(shí)間太長(zhǎng)，推焦平煤不準(zhǔn)確等；
?、荑F件管理不好，如不及時(shí)調(diào)節(jié)爐柱負(fù)荷．使鐵件失去作用，造成爐體局部自由膨脹；
⑤熱工制度不穩(wěn)定，經(jīng)常變換結(jié)焦周期．使?fàn)t體收縮和膨脹頻繁，由于焦?fàn)t各種正常損壞都是逐漸發(fā)生的，為方便起見，通常用爐長(zhǎng)的年增長(zhǎng)量來衡量爐體的衰老程度(如一座14m長(zhǎng)的焦?fàn)t，由于烘爐和殘余石英晶型轉(zhuǎn)化，使?fàn)t磚的膨脹量可達(dá)約250mm)。
此外，焦?fàn)t在生產(chǎn)中出現(xiàn)的裂縫被石墨所填塞，也使?fàn)t長(zhǎng)逐漸增大，焦?fàn)t在線維護(hù)是必須。當(dāng)兩者的總伸長(zhǎng)量達(dá)450～500mm時(shí)，一般認(rèn)為焦?fàn)t已不能維持正常生產(chǎn)，需拆除焦?fàn)t在線維護(hù)。通常耐火磚的殘余膨脹在焦?fàn)t投產(chǎn)后一年已基本結(jié)束，因此按每年增長(zhǎng)量8～10mm計(jì)算（對(duì)不同爐長(zhǎng)的焦?fàn)t，按比例推算），焦?fàn)t的正常爐齡為20～25年以上。但是如果操作不當(dāng)，管理不善．就會(huì)加速焦?fàn)t的衰老和損壞，使焦?fàn)t爐齡大大縮短。所有必須焦?fàn)t在線維護(hù)
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