Tungku gasifikasi batubara Texaco merupakan tungku gasifikasi yang banyak digunakan di pabrik pupuk dalam negeri. Artikel ini menganalisis penggunaan dan erosibatu bata tahan apidi tungku gasifikasi batubara Texaco, dan mengusulkan langkah-langkah perbaikan yang sesuai.
01: Analisis erosi batu bata tahan api
1.1 Erosi
Komponen utama batu bata tahan api adalah korundum. Sisa minyak akan menghasilkan serangkaian reaksi kimia di tungku gasifikasi batubara bersuhu tinggi, menghasilkan lelehan bersuhu tinggi. Penetrasi lelehan akan menyebabkan material batu bata tahan api berubah sehingga mengakibatkan terkikisnya batu bata tahan api. Erosi minyak terutama disebabkan oleh komponen-komponen sisa minyak, seperti SiO2, CaO, NiO, V2O5, Fe2O3, P2O5 dan zat lainnya, yang bereaksi secara kimia dengan korundum pada batu bata tahan api membentuk terak bersuhu tinggi. Terak ini masuk ke pori-pori batu bata melalui efek penetrasi sehingga menyebabkan perubahan signifikan pada struktur batu bata tahan api dan menyebabkan perubahan sifat fisiknya. Kemampuan batu bata api yang rusak untuk menahan suhu tinggi dan erosi aliran udara berkurang secara signifikan, dan infiltrasi pengotor dalam sisa minyak membuat suhu titik eutektik batu bata api menjadi rendah. Di bawah aksi aliran udara berkecepatan tinggi, bahan cair pada permukaan batu bata memasuki lelehan sisa minyak bersuhu tinggi. Selain itu, penetrasi terak bersuhu tinggi akan menyebabkan perubahan struktur pada badan bata. Akibat pengaruh tegangan, retakan akan muncul dan perlahan meluas, bahkan balok pun bisa lepas.
1.2 Penetrasi terak
Penguapan sisa minyak juga akan menyebabkan erosi pada batu bata tahan api dengan cara lain. Dalam kondisi suhu tinggi, terak akan menembus bagian dalam badan batu bata melalui saluran pori terbuka badan batu bata, dan akan terjadi reaksi kimia suhu tinggi yang menghasilkan mineral kalsium aluminat baru, yang akan menyebabkan perubahan signifikan pada bahan. struktur batu bata api dan menyebabkan kerusakan. Dalam kondisi suhu tinggi, koefisien muai panas kalsium aluminat yang dihasilkan oleh reaksi dan korundum dari badan bata yang rusak sangat berbeda, dan jarak muai yang sangat berbeda sehingga menyebabkan retakan pada badan bata. Retakan tersebut secara bertahap akan meluas seiring berjalannya waktu, dan akhirnya menyebabkan pecahan besar berjatuhan, dan batu bata tahan api akan rusak parah. Selain itu, kedalaman penetrasi terak memiliki hubungan yang erat dengan lingkungan termal. Misalnya, semakin besar tekanannya, semakin dalam kedalaman penetrasinya.
1.3 Peran stres
Ada dua jenis tegangan utama yang menyebabkan batu bata tahan api terkorosi, yang pertama adalah tegangan termal dan yang lainnya adalah tegangan struktur. Gasifier batubara dimatikan untuk inspeksi berkali-kali setiap tahun. Artinya, fluktuasi suhu yang disebabkan oleh penghentian akan menyebabkan tekanan termal pada titik lemah bahan bata api tahan api. Jika pemadaman terlalu sering, umur bata tahan api akan diperpendek. Tegangan termal akan ditransmisikan ke arah penurunan suhu saat terak menembus, membentuk struktur organisasi yang berbeda di persimpangan setiap bagian, menyebabkan retakan pada badan bata, dan membentuk korosi pada badan bata seiring waktu.
Stres struktural juga berhubungan dengan suhu. Ini adalah gaya yang dihasilkan oleh struktur itu sendiri di bawah suhu tinggi. Pada tahap akhir penggunaan tungku gas, batu bata tahan api sering kali tenggelam. Terjadinya fenomena tenggelam ini memang ada kaitannya dengan material korundum, namun yang terpenting terkait dengan ketahanan suhu tinggi dari material luar batu bata tahan api tersebut. Dengan asumsi suhu lunak batu bata korundum di atas 1700 derajat, batu bata api tidak mungkin tenggelam setelah 3 jam pada suhu 1600 derajat, kecuali laju perubahan 0,2%. Oleh karena itu, alasan utamanya adalah material luar tenggelam di bawah pengaruh tekanan struktural.
02: Memperpanjang masa pakai batu bata tahan api
2.1 Pengendalian kualitas batubara
Pada analisa kerusakan batu bata tahan api diketahui bahwa sisa minyak merupakan penyebab utama kerusakan batu bata tahan api, sehingga penggunaan kualitas batubara perlu diperhatikan. Berbagai titik leleh abu rendah, kadar abu rendah, dan batubara aktivitas tinggi dapat digunakan dengan teknologi pencampuran batubara baru, yang secara efektif dapat mengurangi suhu leleh abu. Semakin rendah kadar abu setelah pencampuran batubara semakin baik, dan dapat dikontrol paling banyak 15%. Tentu saja, pemilihan pencampuran batubara juga perlu dilengkapi dengan manfaat ekonomi yang komprehensif. Pada tungku gas, pencampuran batubara merupakan salah satu metode untuk menurunkan kadar abu. Selain itu, kadar abu dapat dikurangi dengan menambahkan batubara bersih. Penambahan proporsi yang berbeda dapat disesuaikan secara tepat sesuai dengan deteksi komposisi abu tungku, yang secara efektif mengurangi titik leleh terak abu tungku dan mengurangi kerusakan pada batu bata tahan api.
2.2 Penelitian tentang teknologi baru
Dengan alasan untuk memastikan keamanan gasifier, penelitian tentang teknologi baru dapat secara efektif mengurangi korosi pada batu bata tahan api. Misalnya, teknologi transfer baru digunakan pada termokopel suhu tinggi untuk memperpanjang umur termokopel suhu tinggi. Penambahan batu kapur yang lebih sedikit dapat menurunkan kandungan CaO pada residu minyak. Teknologi kontrol otomatis digunakan untuk mengoptimalkan rasio oksigen terhadap batubara. Burner baru dikembangkan untuk meningkatkan kondisi pengoperasian gasifier. Teknologi baru dapat dikembangkan dari titik awal ini untuk mengurangi korosi pada batu tahan api.
Untuk mengurangi korosi pada batu bata tahan api di gasifier, teknologi baru dapat dikembangkan dari perspektif ketahanan terak. Temperatur gasifier yang sesuai dapat dipilih sehingga permukaan batu tahan api selalu menahan terak padat. Terak padat ini dapat memisahkan terak yang mengalir dari badan bata dengan baik, sehingga mengurangi kemungkinan erosi dan gerusan, serta meningkatkan ketahanan korosi pada bata api.
