損壞原因造成氣化爐爐口耐火襯里損壞的主要原因有以下幾點(diǎn)。熱應(yīng)力太大。由于德士古燒嘴冷卻盤管的冷卻作用，使?fàn)t口磚上部保持相對(duì)較低的溫度，而爐口磚下部由于受爐膛內(nèi)的高溫輻射和高溫氣體對(duì)流的影響，保持著較高的溫度。正因?yàn)樯?、下兩端的溫差很大，易造成爐口磚熱應(yīng)力過大而開裂。
開停車次數(shù)過多。在正常生產(chǎn)時(shí)爐口耐火襯里的溫度較高，而在停車時(shí)（特別是在吊燒嘴的情況下）由于受燒嘴冷卻盤管的冷卻作用（或大量冷空氣的進(jìn)入）使?fàn)t口耐火襯里的溫度急劇下降，開車后溫度又很快上升。一次開停車相當(dāng)于一次急冷急熱。據(jù)檢測結(jié)果，剛玉磚急冷急熱4次就產(chǎn)生裂紋。而從1983年底投用至1991年4月第五次停工大修期間，2臺(tái)氣化爐累計(jì)開停車195次，每臺(tái)氣化爐平均19.4d開停車1次。如此頻繁的開停車造成剛玉磚頻繁的急冷急熱而損壞嚴(yán)重。另外，在停車時(shí)，爐內(nèi)充滿水蒸氣，由于燒嘴冷卻盤管的冷卻作用，易在爐口部位產(chǎn)生冷凝水，冷凝水、炭黑、爐渣等的侵蝕，易引起剛玉磚的剝落和澆注料的因失效、炭化而跑損。
爐頂膨脹縫過小。在實(shí)際使用中，發(fā)現(xiàn)爐口損壞的剛玉磚和澆注料高出法蘭面，陶纖氈被壓成扁片狀。這說明原設(shè)計(jì)爐頂40mm的膨脹縫高度不夠，理論上計(jì)算也證明膨脹縫偏小。這樣，就造成剛玉磚膨脹受阻而受到強(qiáng)大的壓力，容易損壞。
改進(jìn)措施自1988年1月開始，對(duì)氣化爐爐口耐火襯里采取了改進(jìn)措施，并根據(jù)使用效果逐步加以改進(jìn)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最后采取了以下較為完善的措施。爐口剛玉磚由三環(huán)改為五環(huán)，將單塊爐口磚的高度由123mm改為70mm，從而減小了剛玉磚的熱應(yīng)力，降低了剛玉磚開裂的可能性；爐口剛玉磚所用的灰漿由燒結(jié)溫度要求很高的氧化鋁火泥改為燒結(jié)溫度相對(duì)較低的第三層保溫磚火泥，并將爐口剛玉磚與轉(zhuǎn)角磚的結(jié)合面由平面改為榫槽面，以避免從該部位竄氣。
在爐口磚與殼體間的環(huán)隙內(nèi)澆注50mm高的白剛玉，對(duì)耐火澆注料進(jìn)行封閉。剛玉中加入不銹鋼絲作骨架，以保證澆注剛玉的整體強(qiáng)度。在澆注剛玉上方再砌筑隔熱磚，對(duì)澆注料進(jìn)行雙重封閉，防止?jié)沧⒘吓軗p。根據(jù)所用剛玉磚的膨脹系數(shù)，計(jì)算出整個(gè)剛玉磚襯里的軸向膨脹量，選取合適的膨脹縫高度，使?fàn)t頂膨脹縫高度趨于合理，以避免耐火襯里膨脹受阻而產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力。
使用效果自1992年6月開始，氣化爐爐口耐火襯里較完整地采用上述措施后，爐口耐火襯里使用情況有了根本的好轉(zhuǎn)，爐口磚開裂和澆注料跑損現(xiàn)象已基本消除，爐口外壁超溫報(bào)警現(xiàn)象也得到了消除。燃燒室耐火襯里的改進(jìn)措施使用情況從各次大修對(duì)氣化爐耐火襯里的檢查情況來看，氣化爐拱頂部和筒體上部剛玉磚減薄量不大（一般在1030mm，剩余厚度在80110mm），而筒體中、下部剛玉磚由于受燒嘴火焰的強(qiáng)烈沖刷，減薄速度很快，使用不到8000h剛玉磚已所剩無幾，甚至沒有。如二號(hào)氣化爐在1989年和1990年2次因筒體下部剛玉磚減薄至零，淄博電動(dòng)滾筒引起上部剛玉磚塌落，被迫提前進(jìn)行大修。1990年至1991年度剛玉磚的減薄速率也高達(dá)平均每月10mm左右，難以保證1個(gè)生產(chǎn)周期。
損壞原因造成渣油氣化爐剛玉磚損壞的原因主要有以下幾點(diǎn)。熔損。氣化爐所用原料渣油中所含的Ni、V、Ca、Na、Fe、Mg等多種雜質(zhì)與剛玉磚成份Al2O3起反應(yīng)，形成低熔點(diǎn)化合物，在操作溫度下呈熔融狀態(tài)而流失，其流失量隨工藝操作溫度的提高和工藝氣體流速的增加而增大。剝落。氣化爐原料中所含的雜質(zhì)通過剛玉磚的開口氣孔滲入磚內(nèi)，巖棉與磚組份反應(yīng)，生成新的礦物質(zhì)。由于熱膨脹系數(shù)不同或發(fā)生體變效應(yīng)（如V2O3遇O2生成V2O5，體積增大40%），在爐溫波動(dòng)特別是開停車、清渣、吊燒嘴的情況下，于不同礦物質(zhì)的交界處產(chǎn)生裂紋并不斷擴(kuò)大，最后以片狀或塊狀剝落。溫度波動(dòng)越大，開停車次數(shù)越多，剝落量也越多。
偶然事件造成的損壞。如燒嘴噴口損壞、燒嘴冷卻水盤管漏水、燒嘴安裝不對(duì)中、過氧超溫、激冷環(huán)損壞、激冷水溢進(jìn)燃燒室等。剛玉磚等耐火材料質(zhì)量差、施工砌筑質(zhì)量不過關(guān)、烘爐質(zhì)量差等。改進(jìn)措施在對(duì)以上幾個(gè)方面進(jìn)行攻關(guān)的同時(shí)，對(duì)耐火襯里方面進(jìn)行了改進(jìn)。氣化爐耐火襯里更換的原因是燃燒室筒體下部剛玉磚損壞或減薄嚴(yán)重，而此時(shí)筒體上部和拱頂部剛玉磚的厚度仍然較大，因此只要增加熔損減薄最快的筒體下部剛玉磚的厚度，延長該部位剛玉磚的使用壽命，就可以延長整個(gè)氣化爐耐火襯里的使用壽命。
結(jié)語通過數(shù)年的努力，在采取了以上改進(jìn)措施后，氣化爐爐口耐火襯里容易損壞導(dǎo)致爐口外壁超溫、燃燒室筒體下部剛玉磚使用壽命短、熱電偶孔外壁容易超溫等問題得到了基本解決，大大減少了因氣化爐原因造成的減負(fù)荷生產(chǎn)和停車檢修。再通過渣油品種的合理調(diào)配、工藝操作的優(yōu)化、襯里砌筑質(zhì)量和洛陽耐火材料研究院生產(chǎn)的剛玉磚質(zhì)量的提高，使氣化爐加厚剛玉磚的使用壽命已滿足2年一修的需要，使困擾化肥生產(chǎn)的這一主要問題得到了解決，為大化肥裝置的安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。
