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如何延长蜂窝陶瓷蓄热体的使用寿命

   蓄热燃烧技术是一种节能的新型燃烧技术,蜂窝陶瓷蓄热体是一个关键部件。但从实际应用来看,陶瓷蜂窝体寿命往往不尽人意,原因是多方面的。中源工程师根据多年的经验总结出四点心得并提出四点解决措施:

1蜂窝体材质

    陶瓷蜂窝体材质的选用非常关键,烟气与空气对陶瓷蜂窝体反复冲刷,导致陶瓷蜂窝体的温度出现频繁变化,这对其材质提出了更好的要求。工程中使用的蜂窝体材质耐急冷急热性能往往不好,容易出现破损现象。

2使用环境

    蜂窝体的主要成分是Al2O3和SiO2。在还原性气氛中,一些低铝蓄热体材料,只要吸收少量的氧化亚铁,就会在低于1210℃的温度下形成液相。而莫来石和刚玉的高铝材料却要到1380℃并吸收大量的氧化亚铁之后,才会形成液相。

3设计因素

    蓄热式加热炉中,双蓄热占绝大多数。由于空气和煤气的喷嘴都很大,空气、煤气流股混合效果不理想,会导致不完全燃烧。当残存的空气和煤气进入蜂窝体狭小的空间内混合,导致二次燃烧损坏蜂窝体。

4蜂窝体结构

    陶瓷蜂窝体的孔距及壁厚的选择也很关键,影响其使用寿命。孔距太小,在安装蜂窝体时容易错位,气体有效流通面积变小,阻力损失增大;孔距太大,气体和蜂窝体的换热不理想。

故而解决措施应为

    1在陶瓷蜂窝体材料的选用上,在同一蓄热室内较好采用三种材料,由炉内方向至炉外方向依次采用刚玉、莫来石、堇青石质(或相近材质),达到抗热震性和耐火度的**优化。

    2在实际生产中,应严格控制空燃比,减小钢坯的氧化烧损,控制氧化亚铁的生成量,进而阻止氧化亚铁被吸入蓄热烧嘴内,造成蜂窝体的损坏。

    3煤气不完全燃烧,将在蓄热体内进行二次燃烧,造成蜂窝体损坏。设计烧嘴时,应充分考虑两喷口的角度、距离及两股射流的动量比。同时控制空燃比,保证煤气完全燃烧。这样在蜂窝体内,就不存在二次燃烧的问题。

    4陶瓷蜂窝体孔距及壁厚的选择要合适。孔眼采用两种形式,靠近炉膛部位第一层采用大孔厚壁结构,其余采用小孔薄壁结构。每层蜂窝体之间留有部分间隙(弧面连接),使气流通畅,避免灰尘堵塞。根据孔距与壁厚的大小选择合适的换向时间。一般,小孔薄壁蓄热体多采用空格为2.8~3mm,壁厚0.8~1mm,换向时间30~60s。较长的换向时间对换向阀等关键设备的使用寿命有利。


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