马蹄焰窑炉对煤气蓄热室耐火材料的选择-找耐火材料网

马蹄焰窑炉对煤气蓄热室耐火材料的选择

发布日期： 2020-06-18 08:48:58 阅读量（376）作者：

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。

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砖的晶形转变温度，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。

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。