罐(guan)式煅燒爐中，內襯(chen)耐火材料選擇硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)，正常(chang)情況下，硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)有6～8年的使用(yong)壽(shou)命，但為使硫有效脫(tuo)除(chu)，保證石油焦質量，必須要提高煅(duan)燒溫度，由此就會(hui)產生損毀侵蝕，大幅度縮短其使用(yong)壽(shou)命。

1：影響石油焦罐式煅燒爐壽命的(de)主要因素

從石油焦罐式煅(duan)燒(shao)爐設計情況(kuang)看，預期設計使(shi)用(yong)壽命(ming)一般(ban)較長(chang)，但受其(qi)技術狀(zhuang)況(kuang)、操作維(wei)護、砌(qi)筑質量等(deng)影(ying)響(xiang)，投入(ru)使(shi)用(yong)后使(shi)用(yong)期限有明(ming)顯(xian)縮短情況(kuang)。具(ju)體(ti)剖(pou)析煅(duan)燒(shao)爐壽命(ming)的(de)影(ying)響(xiang)因素，主(zhu)要表現為(wei)：①硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)質(zhi)量(liang)，如(ru)(ru)大部(bu)分硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)生產(chan)由小廠(chang)家負責，因(yin)技術能力(li)有限，使(shi)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)質(zhi)量(liang)難以滿足煅燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)使(shi)用(yong)要求；②砌爐(lu)(lu)質(zhi)量(liang)，受(shou)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)外(wai)形、尺(chi)寸等偏(pian)差(cha)影(ying)響(xiang)，砌爐(lu)(lu)可(ke)能存在泥漿未(wei)(wei)填充飽滿，存在磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)縫過(guo)大情況，影(ying)響(xiang)砌爐(lu)(lu)質(zhi)量(liang)；③烘(hong)爐(lu)(lu)質(zhi)量(liang)，如(ru)(ru)爐(lu)(lu)體(ti)在密封上(shang)嚴實不足，當(dang)投入使(shi)用(yong)后溫度過(guo)高時，可(ke)能造成火道墻被燒(shao)(shao)壞；④投入使(shi)用(yong)操作(zuo)問題(ti)，如(ru)(ru)延遲焦(jiao)在揮(hui)發分過(guo)量(liang)下，出現罐(guan)壁燒(shao)(shao)溜情況，加之使(shi)用(yong)后未(wei)(wei)做(zuo)好(hao)維護管理工作(zuo)，如(ru)(ru)結焦(jiao)棚料未(wei)(wei)合理處理，造成罐(guan)體(ti)受(shou)損。 

2：石油(you)焦(jiao)罐式煅燒爐硅磚應用及硅磚侵(qin)蝕(shi)原因(yin)分(fen)析

①硅(gui)磚結焦分(fen)(fen)析：結焦問題的(de)存在多(duo)見(jian)于火道損毀、爐壁損毀，原(yuan)因歸(gui)結于石油焦揮發分(fen)(fen)、灰(hui)分(fen)(fen)等(deng)，以其中灰(hui)分(fen)(fen)為(wei)例(li)，有許多(duo)金屬氧化物如Na2O、K2O、AL203。等成分存在(zai)其(qi)中，高溫狀(zhuang)態下將同硅磚SiO：發(fa)生(sheng)反應，有(you)低熔點(dian)物產生(sheng)，其將(jiang)導致(zhi)硅磚表面有(you)熔融狀態。而對(dui)于(yu)(yu)揮(hui)發(fa)分，當石(shi)油(you)焦中(zhong)有(you)過量揮(hui)發(fa)分時(shi)(shi)，由于(yu)(yu)料(liao)罐上有(you)過多揮(hui)發(fa)分蒸(zheng)汽滯留，此(ci)時(shi)(shi)將(jiang)使溫度下(xia)降，且蒸(zheng)汽以液(ye)體形(xing)式于(yu)(yu)罐壁處附(fu)著，有(you)結焦產生(sheng)②硅磚燒熔分析：煅燒爐運行(xing)中(zhong)，易出現爐溫變化明(ming)顯問題(ti)，若(ruo)因爐溫未合理控制(zhi)，便會提高爐體局部溫度，造成燒熔損(sun)壞。同時(shi)(shi)，在(zai)耐火(huo)材料(liao)、石(shi)油(you)焦雜(za)質反應下(xia)，也(ye)可能(neng)引起(qi)燒熔損(sun)毀，原因在(zai)于(yu)(yu)當溫度環境超出1300℃后，石(shi)油焦中金屬(shu)氧化物Na2O、K2O、AL203。成(cheng)分(fen)將同硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)反應，有低(di)熔物產生，此(ci)時便帶來燒損問題(ti)。另外，煅(duan)燒過程中，盡管水(shui)分(fen)、揮(hui)發分(fen)被排除(chu)，但存在硫(liu)含量殘留情況，其也可能(neng)成(cheng)為燒熔損毀的誘因，原因在于硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)在硫(liu)作用下可能(neng)被侵蝕，硫(liu)含量越高，硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)所受侵蝕作用越明顯。

3：受(shou)侵蝕硅磚的(de)研(yan)究分析

在進行(xing)侵蝕硅(gui)磚分析時，選(xuan)擇已(yi)經使用2年的煅燒爐，將硅磚制成光片，以(yi)具體侵蝕情況為依據，分(fen)為兩層，一為侵蝕層，一為變質層，之后(hou)通過模擬侵蝕實驗，分(fen)析這兩層的化學(xue)組成、物(wu)相組成、顯微結(jie)構等。①用后(hou)硅磚物(wu)相及化學(xue)分(fen)析：由XRD圖譜可知，在侵蝕層(ceng)(ceng)與變(bian)(bian)質層(ceng)(ceng)中，磷石英、鈣霞石、鈣長石均為其主要的物相，并未明顯的形成新的物相。化學分析(xi)時，試(shi)樣除侵蝕層(ceng)(ceng)、變(bian)(bian)質層(ceng)(ceng)外，還分析(xi)了原硅磚層(ceng)(ceng)，分析(xi)結果顯示，侵蝕層(ceng)(ceng)、變(bian)(bian)質層(ceng)(ceng)的AL203、CaO、Fe203含(han)量均明顯(xian)的高于原硅(gui)磚層，而(er)SiO：則明(ming)顯低(di)于原硅磚層(ceng)，剩余其他的化學(xue)組(zu)成部分3個試樣(yang)間基(ji)本相同，并無明顯的差異。此外，原硅磚層中并不(bu)含有S。但(dan)侵(qin)蝕層與變質(zhi)層中含有少量(liang)的S。利用顯微鏡觀(guan)察用后(hou)硅磚的顯微結構，并將觀(guan)察結果打印成照(zhao)片(pian)，觀(guan)察照(zhao)片(pian)發現，液(ye)相生成出現在(zai)轉體表面上部分位置，經EDS分析(xi)后，SiO。是主要的液相成(cheng)分，將該區域(yu)進一步放大后(hou)，白色點狀物質清(qing)晰(xi)可見，再次(ci)進行EDS分析，推測白色(se)點狀物質可能(neng)為(wei)FeS，這說明試(shi)樣內部(bu)滲透進了(le)硫(liu)元素。另外，變質層明顯增多了(le)孔洞，給予其(qi)放大處理，發現微(wei)小氣孔、絨毛狀(zhuang)物(wu)質大量的存(cun)在(zai)于基質中。②不同石油焦(jiao)溫度(du)模擬試(shi)驗結果：模擬侵蝕實驗進行時，溫度(du)分(fen)別設(she)置為1200℃、1500℃、1600℃，完成(cheng)后拍攝表(biao)面的(de)照片。結果顯(xian)示(shi)：侵蝕溫度為1200℃時，表面顏色發(fa)黑，此外，其他變(bian)化并不明顯；提(ti)高到1500℃后，表(biao)面(mian)凸(tu)顯出硅石骨料，而(er)且光滑的熔融層包裹在(zai)骨料表(biao)面(mian)；達到1600℃后(hou)，表面更(geng)加明(ming)顯(xian)的(de)凸(tu)顯(xian)硅石(shi)骨料，消除骨料原(yuan)有(you)的(de)棱角，且更(geng)為(wei)明(ming)顯(xian)的(de)體現出(chu)熔融層(ceng)。隨后(hou)，將(jiang)不同溫度(du)下(xia)試(shi)樣質(zhi)量變化(hua)率(lv)與(yu)直徑變化(hua)率(lv)計算(suan)出(chu)來，繪制(zhi)(zhi)成曲線，發現隨著溫度(du)的(de)升高，逐漸(jian)的(de)明(ming)顯(xian)的(de)減小質(zhi)量變化(hua)率(lv)與(yu)直徑變化(hua)率(lv)。③用后(hou)硅膠損毀機制(zhi)(zhi)分析：為(wei)對(dui)用后(hou)硅磚損毀機制(zhi)(zhi)做(zuo)出(chu)明(ming)確，熱力學模擬不同溫度(du)下(xia)侵蝕后(hou)的(de)試(shi)樣物相(xiang)。熱力學模擬過(guo)程(cheng)中，起始原(yuan)料SiO2100g、CaF2 0.86g、Fe203 0.5g、AL203 0.13g、CaO 8.5g，假設石油焦由兩部(bu)(bu)分(fen)組成，一部(bu)(bu)分(fen)為(wei)硅磚(zhuan)，另(ling)一部(bu)(bu)分(fen)為(wei)s，兩者分別為99％、1％。熱力(li)學模(mo)擬結果，發現。侵蝕溫度(du)越高，會使越多的液(ye)相量(liang)產生(sheng)，這(zhe)些(xie)液(ye)相可能造成骨料顆粒溶蝕的加(jia)劇。導致硅磚壽(shou)命降(jiang)低。

4：提高(gao)石油焦罐式煅燒爐使用壽命的(de)措施

針對(dui)上述(shu)分析(xi)，可從以下幾個(ge)方面做出改進，以提(ti)升罐式煅燒爐的硅膠(jiao)使用(yong)壽命：①選(xuan)擇優(you)質硅石(shi)(shi)原料(liao)，我國硅石(shi)(shi)資源(yuan)十分(fen)豐富，其中的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)巖是比(bi)較(jiao)適(shi)合的(de)(de)(de)(de)耐火材(cai)料(liao)，包(bao)含兩種，一種為結(jie)晶(jing)硅石(shi)(shi)，具(ju)有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)純(chun)度、較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)生(sheng)料(liao)致(zhi)密度與石(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)結(jie)晶(jing)顆粒，加(jia)熱時(shi)會以較(jiao)慢的(de)(de)(de)(de)速度轉(zhuan)變；另一種為膠(jiao)結(jie)硅石(shi)(shi)，相對具(ju)有較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)純(chun)度，加(jia)熱時(shi)可(ke)較(jiao)快的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化。因(yin)(yin)此，可(ke)以實際情況適(shi)當選(xuan)擇。②選(xuan)用(yong)特質的(de)(de)(de)(de)復合礦(kuang)化劑(ji)，礦(kuang)化劑(ji)適(shi)量加(jia)入硅磚(zhuan)生(sheng)產過程后(hou)，可(ke)使磷石(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)與方(fang)石(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)在石(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)饒(rao)燃燒(shao)時(shi)轉(zhuan)化而(er)來，現階段，石(shi)(shi)灰與鐵(tie)磷為主要使用(yong)的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)化劑(ji)，但石(shi)(shi)油(you)焦中含有硫，因(yin)(yin)此，可(ke)用(yong)MnO2代替(ti)部分石灰，提升礦化劑的應用(yong)效果。

5：結論

石油焦(jiao)(jiao)罐式(shi)煅(duan)燒爐(lu)使(shi)用(yong)過(guo)程中，硅磚(zhuan)主要的(de)(de)損(sun)毀方(fang)式(shi)為結焦(jiao)(jiao)與(yu)燒熔(rong)，與(yu)多種因素密(mi)切相關，實(shi)際(ji)生(sheng)產時，應針對上述損(sun)毀侵蝕(shi)機制，選擇適(shi)當的(de)(de)方(fang)法，從而(er)提高石油焦(jiao)(jiao)罐式(shi)煅(duan)燒爐(lu)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)