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影响斯列普活化炉寿命的主要因素

在活性炭生产领域,斯列普活化炉因其活化工艺条件稳定、产品指标高、生产效率高、正常生产时不需要外加热源等优点长期备受业内青睐,但其使用寿命普遍较低,部分设备甚至不足1年即需大修,显著制约了企业效益的充分释放。针对这一行业痛点,本文从几个方面阐述影响活化炉寿命的主要因素 。


斯列普活化炉结构主体和工艺流程

为了研究斯列普活化炉的影响因素,需要对活化炉的结构与工艺进行初步的了解。


从图中可以看出,斯列普活化炉整体呈长方体状,而且为左右对称两部分。在活化炉内部使用大量的砖体实现各种分段,耐火砖将左右两边进行隔开,通过下烟道实现两者的相连;炉芯砖是一种特异型耐火材料,堆砌成活化道。活化炉可以完成不同品种活性炭的生产,这是由于在活化炉的顶部,活化槽相互阻隔的原因。


从斯列普活化炉的整体工艺流程进行分析,主要分为四个部分:

第一步进行炉体预热。炉体预热有两个作用,一是保证生产过程中加料的顺利进行,二是在较高温度的环境下,将炭化料中的水分除去。

第二步完成炭化料的加热。活性炭的制备过程中,炭化料与活化剂之间并不是直接接触,发生反应。而是利用高温活化气体实现炭化料的间接加热,达到补充炭化的目的。

第三步对炭化料进行活化。该阶段的炭化料与活化剂则是直接接触发生反应。活化剂通过气道扩散渗入炭层 ,与炭发生反应,使炭形成发达的孔隙结构和巨大的比表面积。

第四步进入冷却阶段。隔断高温炉气与炭料的接触,这样使得高温炭料的温度可以逐步的降低。炭化料就是经过以上四个阶段 , 最后作为活性炭成品由活化炉下部的出料器间断卸出。


烘炉方式不当

烘炉是斯列普活化炉使用过程中的第一步,也是最为重要的一步,直接影响活化炉的使用寿命。


如果烘炉方式不当,会直接导致各个点之间产生温差,进而会使得活化炉的炉壁出现裂缝或是炉芯砖的坍塌,造成安全隐患。如果活化炉的两部分同时进行运作时,就会出现吸力过大的情况,进而会导致点炉平行,但是温度却达不到同步,导致温度的平衡被打破。而此时,如果将蒸汽引入,就会导致墙体裂缝的出现。当由点及面时,局部高温就会导致炉体坍塌的安全事故。


炭化料质量不合格

炭化料的质量影响的不仅是活性炭的质量,同时会对活化炉的寿命造成一定影响。炭化料质量的因素包括热稳定性、挥发分、水分、水容量、堆积重等等。


活性炭的热稳定性不好,导致在高温反应过程中,炭料更容易破碎,由大颗粒破碎为小颗粒,下颗粒破碎为微小颗粒,活化料破碎造成产品道膨胀、堵塞,活性炭的挥发分高,同样会对活化炉的寿命造成影响。炭化料的挥发分高,就会出现焦油沥青分解程度达不到要求,发生结焦现象,堵塞产品道。活性炭的水分含量高,容易造成炭化料表面易粘炭粉,进而产品道堵塞、烧灰,堵塞产品道。通过实际生产总结的经验,发现当活化产品达到 30% 左右时,活化道就开始存在堵塞的问题。


东红耐材针对产品道堵塞这一行业痛点,有针对的研发出新型节能斯列普活化工艺。通过在传统工艺的基础上导入新型材料(1.干法成型炉芯砖;2.高铝饱和胶泥;3.高铝聚氢保温砖;4.楔形保温砖),使SLEP活化炉具有优异的热传导性能,能够在炉内快速将热量传递给物料,从而提高活化效率,使在传统工艺下产生的焦油汽化,这不仅可以提高产品质量,还能降低产品道堵塞概率,为企业带来更多的经济效益。


砌筑缺陷

(1)炉基下沉,炉体拉裂、倾斜

活化炉炉体高且重力集中、压强大,如果不经

过严格的地勘,仓促上马,地基条件达不到要求,将使地基下沉,导致活化炉炉墙拉裂,影响活化炉寿命。

(2)窑炉热损耗过大,蒸汽外泄,炉墙开裂

传统的活化炉普遍出现炉体开裂,蒸汽外泄等现象,其原因是热膨胀力的作用,根据活化炉高温点950℃为例,其炉芯高温区在1200℃以上,而高温经过耐火砖的热传导至红砖内侧的温度应该在600℃左右,红砖的可承受温度为400-450℃,已经远远超出了红砖的极限温度,故而热膨胀力造成了对炉墙的横向撕裂。


东红针对此问题研发的高铝聚氢保温砖,特性是隔热性能好,导热系数≤0.3,不可水溶,耐压强度高≤4MPa有效的将热能控制在炉膛内部,使炉膛内部的温度更加稳定,进而更好的使物料在恒温状态下快速活化,红砖在本产品的保护下,热膨胀所释放的力度变小,有效的防止炉墙开裂,经实测炉体外侧温度在50℃左右。

(3)砌筑质量差,产品道歪斜

炉芯砖质量要求必须严格 ,在施工过程中严格按照要求砌筑。炉芯砖在干码砌筑时,每层砌筑应平稳垂直。整体砌筑完后,应用手电筒从上到下垂直照射,检验产品道垂直度是否符合要求。如果产品道不垂直将影响下料的顺畅,容易使产品道堵塞。


综上所述,斯列普活化炉使用寿命受限的原因是多方面的,包括烘炉方式不当、炭化料质量不合格、砌筑缺陷等。其中,炭化料质量不合格会导致产品道堵塞,烘炉过程的不当操作以及砌筑过程中的缺陷也会对活化炉的寿命造成严重影响。东红耐材针对这些问题,通过研发活化新工艺和高铝聚氢保温砖等创新产品,有效解决了传统活化炉产品道堵塞、热损耗大、炉墙开裂等难题,显著提升了活化炉的使用寿命和生产效率。


东红耐材始终致力于活性炭生产技术的交流与发展,我们深知技术进步对于企业效益提升的重要性。如果您在活性炭生产过程中有任何技术咨询需求,或对活化炉的优化、维护有任何建议或意见,都可关注我们的后台并私信留言。我们将为您提供24小时免费咨询服务,为您排忧解难。同时,您也可以在后台留言留下联系方式,我们将邀请您进入活性炭生产技术交流群,与行业同仁共同探讨技术难题,分享经验与心得,携手推动活性炭行业的持续进步与发展。

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