炭黑知识

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950℃空气预热器在炭黑生产中存在问题及改进措施

950℃空气预热器在炭黑生产中存在问题及改进措施

发布日期:2015-9-28 8:39:35  信息来源:

 950℃空气预热器在色素碳黑生产中存在问题及改进措施

1、空气预热器上的花板易漏风
     由于950℃空气预热器采用的是浮管式结构,换热管与上花板的间隙在升温、降温过程中极易发生变化,且不易恢复,导致间隙过大而漏风,给后部设备留下不安全隐患。目前,我们以采取了特殊密封结构,试运行情况表明,这种密封结构完全能达到要求,从而避免了漏风事故的发生。
2、空气预热器下部壳体鼓肚变行
     950℃空气预热器运行一年后,我们在例行检查中发现空气预热器下部严重变形,经拆开保温发现,空气预热器下部壳体3m以下非焊接部分出现鼓肚变形,并且变形程度自上而下逐步加重,变形最严重部分径向突出约100mm。经分析认为。空气预热器之所以在下壳体部位鼓肚变形,主要原因是在950℃高温下壳体不锈钢的强度已极低,受空气预热器壳体及连接的热烟管的重力而受压变形(由于换热管采取的是浮管式结构,对上花板及壳体的向上支撑作用极小)。为了延长空气预热器的使用寿命,防止空气预热器外壳体变形,我们在空气预热器的中部加装4个支撑弹簧与支架连接,从而抵消了空气预热器壳体及烟气管的向下重力,保证了空气预热器下壳体部分不受重力压缩。
3、空气预热器风管变形
     950℃空气预热器出口热风管采用的耐热不锈钢,其耐温在1030℃左右,按理说在950℃状态下应该温度使用,但时间运行表明,此种材料在900℃以上时,其强度明显下降,膨胀或收缩特别剧烈,易造成下沉变形等故障。为了解决这个难题,我们改用了全耐火材料浇铸式结构,彻底解决了其变形难题。
4、反应炉使用寿命降低
     风温达到950℃后,为维持燃烧段的温度恒定,必然要加大一次风油比,进入混合、反应段的残氧量增加,反应段的二次燃烧加剧,温度升高,烟气流速加大,从而加快了反应段耐火材料的损坏。在生产N115、N234产品时反应段仅使用3个月左右就被烧穿,而风温在650℃时反应段使用周期过短的问题,我们在反应段加装了氧化锆耐火砖,目前,其使用寿命已大大延长。
5、产品质量影响
    我们在使用950℃空气预热器过程中,发现产品的300%定伸和着色强度均偏低,经分析,造成上述现象的原因可能是进入混合段、反应段烟气的残氧量过高,导致炭黑表面轻微氧化所致。为了解决这些问题,我们正在尝试用锆刚玉砖砌筑燃烧段或者采用水夹套式燃烧段,从而降低一次燃烧率,降低燃余气的残氧量,进一步提高燃烧段温度,解决炭黑氧化的问题。
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