[发明专利]石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法，尤其涉及一种石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法，该方法可应用于评估石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐石

油焦中硫分侵蚀的能力。

背景技术

石油焦煅烧是生产炭素制品的重要工序，铝用阳极原料的煅烧主要采用罐式炉和回转窑，由于罐式炉可利用石油焦在煅烧过程中析出的挥发分燃烧提供煅烧所需的热量，无需额外燃料的供给，且具有产品质量好、碳质烧损低等技术优势，其市场应用前景广阔。

煅烧过程中火道内挥发分燃烧后的高温烟气热量通过料罐与火道之间的耐火材料硅砖传至料罐内的石油焦，以完成整个高温煅烧过程，该部分耐材一侧为火道，需长期经受高温氧化环境使用，另一侧为料罐，也需长期经受高温还原以及硫侵蚀的环境使用，实际生产过程中发现由于高硫石油焦的使用，与石油焦接触一侧的砖体在煅烧生产中会遭受侵蚀，理化指标发生恶化，究其原因是石油焦中的硫分对硅砖具有损蚀作用，当罐壁用硅砖受侵蚀恶化到一定程度时，罐式炉不得不重新筑炉大修，同时随着石油焦中硫含量的增加，其侵蚀速度明显上升，罐式炉使用寿命由传统的10~15年降低至4~6年。如上所述，罐式炉用硅砖的耐硫侵蚀能力现已成为罐式炉使用寿命的决定性因素。因而，找到合理的方法对硅砖的耐硫侵蚀能力进行评价，对罐式炉工程硅砖选型和质量控制具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法，目的是可以对不同硅砖的耐硫侵蚀能力进行评价，评价结果可作为罐式炉用硅砖选型的重要依据。

为达上述目的本发明石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法，首先在硅砖砖体内钻取圆柱形空腔形成硅砖坩埚，向钻取成的硅砖坩埚内填充满高硫石油焦粉料，硅砖坩埚上方盖硅砖盖板，四周用火泥密封形成硅砖组合砌体；将硅砖组合砌体置于箱式电炉中热处理，煅烧终温设定为1350~1500 °C，终温下保温30~40小时；硅砖组合砌体冷却后，揭去硅砖盖板，将硅砖坩埚对称切断，通过测量断面的侵蚀厚度和侵蚀面积评价硅砖的耐硫侵蚀能力。

硅砖坩埚内径为50 mm，深度为80mm。

高硫石油焦粉料的硫含量为4~5 wt%。

硅砖坩埚内填充的高硫石油焦粉料粒径小于1 mm。

煅烧终温设定为1450 °C，终温下保温35小时。

硅砖砖体选用200 mm ´ 200 mm ´ 100 mm的矩形砖。

通过测量断面的侵蚀厚度和侵蚀面积评价硅砖的耐硫侵蚀能力是在对不同硅砖在相同实验条件下的侵蚀区厚度和面积的耐硫侵蚀能力的评价。

本发明的优点效果：本发明以高硫石油焦作为侵蚀剂，在1350~1500 °C的高煅烧温度以及密封条件下加剧石油焦中硫分对硅砖的侵蚀，高硫石油焦粉料的硫含量为4~5 wt%，可加剧硫分对硅砖的侵蚀；高硫石油焦粉料粒径小于1 mm，保证石油焦颗粒与硅砖坩埚壁紧密接触；硅砖盖板四周用火泥密封，降低石油焦中硫从坩埚内逸出以及其在热处理过程中的烧损。本发明石油焦罐式煅烧炉用硅砖的耐硫侵蚀能力可通过坩埚断面的侵蚀厚度和侵蚀面积反映，本发明提供的实验评价方法可为石油焦罐式煅烧炉工程的硅砖选型和质量控制提供依据。

附图说明

图1为高硫石油焦侵蚀实验所用的硅砖组合砌体。

图2为硅砖坩埚经高硫石油焦侵蚀后的断面示意。

图中1、硅砖坩埚；2、高硫石油焦粉料；3、硅砖盖板；4、硅砖砖体；5、侵蚀区；6、未侵蚀区。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示石油焦罐式煅烧炉用硅砖耐硫侵蚀能力的实验评价方法，首先在硅砖砖体4内钻取圆柱形空腔形成硅砖坩埚1，硅砖坩埚内径为50 mm，深度为80mm，向钻取成的硅砖坩埚内填充满高硫石油焦粉料2，高硫石油焦粉料的硫含量为5 wt%，硅砖坩埚上方盖硅砖盖板3，四周用火泥密封形成硅砖组合砌体；将硅砖组合砌体置于箱式电炉中热处理，煅烧终温设定为1450 °C，终温下保温40小时；硅砖组合砌体冷却后，揭去硅砖盖板，将硅砖坩埚对称切断，其断面如图2所示意，硅砖坩埚1的断面包括被侵蚀已发生颜色变化的侵蚀区5和保持硅砖原色的未侵蚀区6，比较不同硅砖在上述相同实验条件下的侵蚀区厚度和面积可用于评价其耐硫侵蚀能力，耐硫侵蚀能力较强的硅砖表现为侵蚀区厚度和面积较小。

硅砖坩埚内填充的高硫石油焦粉料粒径小于1 mm。