ความก้าวหน้าการวิจัยและทิศทางการพัฒนาอิฐระบายอากาศสำหรับทัพพีกลั่น

Jan 18, 2024

ฝากข้อความ

ปัจจุบัน กระบวยมีการใช้งานขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และอุณหภูมิในการหลอมที่สูงและระยะเวลาการหลอมที่ยาวนาน ทำให้เงื่อนไขการใช้งานมีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับวัสดุทนไฟที่ใช้ในกระบวย เนื่องจากตำแหน่งและสภาพแวดล้อมพิเศษของอิฐที่ระบายอากาศได้ในกระบวย จึงทำให้มีความต้องการอายุการใช้งาน อัตราความสำเร็จในการเป่าและปริมาณการระบายอากาศสูง ปัจจุบัน อิฐที่ระบายอากาศได้ที่ก้นกระบวยได้กลายเป็นปัจจัยคอขวดที่จำกัดอายุการใช้งานของกระบวย อัตราการเป่าสูง การทำความสะอาดโดยปราศจากออกซิเจน และการซิงโครไนซ์กับอายุการใช้งานของซับในกระบวยหรือวัสดุทนไฟที่ก้นกระบวยเป็นเป้าหมายร่วมกันของผู้ใช้ ผู้ผลิตอิฐที่ระบายอากาศได้ และนักวิจัย

 

1. การวิเคราะห์ความเสียหายของอิฐที่ระบายอากาศได้

กระบวนการทำงานเป็นระยะของอิฐระบายอากาศสำหรับทัพพีคือการเชื่อมต่อเหล็ก การเป่าลม การกลั่น การเทเหล็ก การเทตะกรัน การทำความสะอาดด้วยออกซิเจน กระบวนการข้างต้นจะทำซ้ำในการใช้งานอิฐระบายอากาศจนกว่าจะสิ้นสุดอายุการใช้งาน ในบรรดาปัจจัยมากมายที่มีผลต่ออายุการใช้งานของอิฐระบายอากาศ การขจัดความร้อนและการทำความสะอาดด้วยออกซิเจนเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้อิฐระบายอากาศเสียหาย และเวลาในการกวนและความเข้มข้นในการกวนก็มีอิทธิพลอย่างมากต่อความเสียหายของอิฐระบายอากาศ เหตุผลหลักที่ทำให้เหล็กหลอมเหลวกลับเข้ามาใหม่และเปลี่ยนอิฐระบายอากาศบ่อยครั้งคือการแตก การยึดเหล็กไว้ในรอยแยก และการเป่าล้มเหลว

 

ในการใช้งานภาคสนาม มักพบว่าส่วนล่างของพื้นผิวทำความร้อนของอิฐระบายอากาศที่มีสปิเนลคอรันดัมแบบแยกส่วนที่สัมผัสกับเหล็กหลอมเหลวมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกตามขวาง ส่งผลให้รอยแตกตามขวางแตกเนื่องจากความร้อน ซึ่งทำให้อายุการใช้งานของอิฐระบายอากาศลดลงอย่างมาก การกัดกร่อนและการแทรกซึมของเหล็กเหลวและตะกรันเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญที่ทำให้อิฐระบายอากาศเสียหาย การกัดกร่อนและการแทรกซึมของเหล็กหลอมเหลวและตะกรันก่อให้เกิดชั้นปฏิกิริยาการแปรสภาพบนหน้าการทำงานของแกนระบายอากาศ ซึ่งส่งผลให้โครงสร้างแตกร้าว การเจาะทะลุอย่างรุนแรงจะปิดกั้นทางเดินหายใจ ลดอัตราการเป่าลมและอายุการใช้งาน

การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของอิฐที่เหลือหลังการใช้งานแสดงให้เห็นว่ารอยแยกและรอยแตกของอิฐซึมผ่านที่ใช้ในกระบวนการกลั่น LF มีการกัดเซาะและการแทรกซึมของตะกรันที่ชัดเจน และรอยแยกและรอยแตกของอิฐซึมผ่านที่ใช้ในกระบวนการกลั่น LF+VD มีการแทรกซึมของเหล็กเหลว ในระหว่างการทำงานเป็นระยะ การขยายตัวของปากรอยแยกและรอยแตกที่เกิดจากแรงกระแทกจากความร้อนจะทำให้การกัดกร่อนของเหล็กหลอมเหลวหรือตะกรันรุนแรงขึ้น และนำไปสู่การเกิดปรากฏการณ์การแตกเป็นเสี่ยง หลังจากอุดรอยแยกของอิฐระบายอากาศแล้ว จะต้องทำความสะอาดด้วยการเป่าลมออกซิเจน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่ออัตราการเป่าลมและอายุการใช้งานของอิฐระบายอากาศ

 

2. ความก้าวหน้าการวิจัยวัสดุอิฐระบายอากาศ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอิฐระบายอากาศแบบผ่าช่อง จึงมีการนำมาตรการแก้ไขบางประการจากด้านวัตถุดิบและเทคโนโลยีการผลิต 1) จากมุมมองของความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการกัดกร่อน จะต้องเลือกวัตถุดิบที่มีความต้านทานการกระแทกจากความร้อนที่ดี 2) จากมุมมองของความต้านทานการซึมผ่าน จำเป็นต้องเลือกวัสดุที่ไม่เปียกได้ง่ายด้วยเหล็กหลอมเหลวที่อุณหภูมิการทำงาน ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและสูญญากาศ ลำดับความเสถียรของออกไซด์ทนไฟหลายชนิดมีดังนี้: Al₂O₃ > CaO > MgO > Cr₂O₃ และลำดับมุมการเปียกมีดังนี้: ZrO₂ > Al₂O₃ > MgO