硅磚在罐式煅燒爐中摧毀是怎么回事

罐式煅燒爐使用期限，多數是依據爐體的技術狀況及操作維護決定的，國內罐式煅燒爐的使用期限一般為6~8年,有的使用壽命長達十幾年。但是,硅磚質量不穩定、砌筑質量差,使用維護不當，壽命短的只有3~4年而導致被迫停爐大修,使投資效益降低,成本增高。表1中示出了某罐式煅燒爐工作5年后各部位的破損狀況。從表中可見，罐式煅燒爐的主要 損毀方式可概括為三種：一是結焦，二是燒熔，三是燒裂或變形。

表1以下具體分析各種損毀的原因。

1、結焦原因分析

爐壁或火道的結焦是常見的損毀方式,但結焦是—個長期形成的過程，主要原因是石油焦中的灰分和揮發分引起。石油焦灰分中含有Al2O3、MgO、K2O、Na2O等金屬氧化物，附著于爐壁上的這些金屬氧化物與硅磚中的SiO2在高溫下形成玻璃態低熔點物，使硅磚表面局部呈熔融狀態。投料過程中，溫度較低的物料會被粘附于爐壁上形成結焦。結焦的另一個原因是石油焦揮發分過大，大量的揮發分從石油焦中逸出，如果石油焦中揮發分的含量偏高，揮發分的逸出速度大于其流動速度時,大量的揮發分蒸氣滯留在料罐上部導致溫度降低，蒸氣冷凝成液體,黏附在罐壁上即形成結焦。由于罐壁結焦的存在，會出現下列問題：

(1) 引起煅燒爐大面積棚料。例如某公司煅燒系統投產運行一年多的時間內，由于_直沒有進行過空罐清理作業，導致罐壁兩側的結焦厚度達到20 cm左右，出現了大面積的棚料現象。

(2) 引起煅燒爐下火或放炮現象。由于頻繁結焦棚料,煅燒過程中石油焦揮發分不能正常逸出，部分揮發分隨著排料下降到碎料機處，當高溫的揮發分遇到空氣后,就會出現下火或放炮現象。

(3) 引起煅燒爐各罐溫差過大。由于煅燒爐頻繁棚料導致石油焦揮發分逸出困難,使各火道的溫差較大,煅燒爐很難平穩運行，不但影響煅燒質量還能引起各孔道掛灰和堵塞現象。

上述這些問題直接影響到煅燒爐的使用壽命及煅后焦的品質。

2、燒熔原因分析

燒熔損毀主要是因為煅燒過程中爐溫控制不當， 出現局部溫度偏高所致。但石油焦中的雜質與耐火材料的反應現象也不容忽視。這是因為石油焦灰分中Al2O3、MgO、K2O、Na2O等金屬氧化物在1 300℃以上能與硅磚形成低熔物而使磚面局部軟化導致燒損。另外，由于石油焦中的硫含量偏高，石油焦在煅燒過程中，揮發分和水分基本排除,而大部分硫分殘留在石油焦中。罐式煅燒爐的主體部分由硅磚組成，石油焦中硫對硅磚存在侵蝕現象。隨著硫含量的增加,侵蝕作用越嚴重。原因之一是硫與硅磚的主成分SiO2的反應;原因之二是硫與硅磚中CaO的反應; 原因之三是還原氣氛下在磚面反應生成FeS、KFeS2和CaS等：

由此可見,在煉焦工藝中控制煅燒溫度和石油焦中硫的含量，同時在硅磚制磚工藝中控制CaO含量并提高 硅磚密度,是預防煅燒爐燒熔損毀的關鍵。

3、裂紋和變形原因分析

爐體變形和產生裂紋的原因有多個方面：一是硅磚質量不合格,磚中的殘余石英含量較高，在高溫下發生晶形轉變從而導致磚體膨脹開裂或變形;二是硅磚的尺寸偏差較大或砌筑質量不合格導致爐體使用后變形或開裂;三是煅燒爐烘爐不科學或爐溫控制不合理導致的熱震開裂;四是揮發分與硅磚的反應導致的開裂，這是因為石油焦中的硫除以單質形式存在外,大部分以硫化物或硫酸鹽的形式存在，煅燒過程中形成的SO2和SO3氣體與硅磚中的硅酸二鈣反應生成CaSO4,該過程中產生較大的體積膨脹,造成罐壁火道等部位產生裂紋。

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