硫磺反应炉出现耐火砖脱落、壳体烧损的原因分析及修复方案实施

   　某石化公司硫磺回收反应炉新炉烘炉后出现耐火衬里起皮脱落的现象，并出现裂纹，耐火砖破碎下沉等现象，经修复后运转9个月，又出现顶部壳体烧漏现象。针对硫磺反应炉衬里脱落,造成壳体烧损的问题，对可能造成衬里脱落的主要原因进行了分析并提出新的修复方案，此次方案修复后，反应炉运行12个月经检测各部位外壁温度稳定，已满足生产需要。
　　一、故障原因分析
　　(1)施工及材料因素
　　从2009年烘炉后花墙砖烧损及2010年5月13日F3101炉烧损后的检查发现折流砖烧损的情况看,怀疑花墙砖和折流砖的材料存在问题，为确认材料指标是否满足设计要求,委托国家耐火材料检验测试中心对拆下的耐火衬里、隔热衬里、锚固砖、折流砖进行了复验。复验结果表明，隔热衬里、耐火可塑料的化学成份与设计指标相差比较大，该组分的耐火可塑料的允许操作温度均不能高于1200℃,因此达不到设计1400℃的要求;折流砖的化学成分与设计指标相差不大;锚固砖的化学成分满足设计要求,但荷重软化温度过低。
　　(2)操作因素
　　该炉设计最高温度为1400℃,设计的操作温度为1240℃,红外测温仪显示最高温度达到1350℃,为了确定该炉的烧损是否与操作条件有关，5月25H把红外测温仪送省计量检定测试院进行了校准，在1000℃、1200℃、1300℃及1500℃点的校准结果是精度合格,可断定记录仪表准确。
　　综合分析后认为，衬里损坏的主要原因是由于材料某些指标未达到要求，在非正常操作工况下导致耐火砖失效软化、脱落。
　　二、修复方案
　　反应炉衬里的改造采用双层结构，厚度仍为280mm,即1层厚度为230mm的耐火捣打可塑料，再加1层厚度为50mm的轻质隔热浇注料;锚固系统为SK-38陶浇锚固砖和材质为Cr25Ni20的“C”型钩组成。锚固砖按上半部分2/3排布,迎火面相邻锚固砖端面中心间距不超过400mm。耐火可塑料可采用捣打的方式施工,隔热浇注料层采用喷涂的方式施工,折流墙与耐火可塑料衬里制作成一体。
　　三、方案实施
　　(1)衬里施工
　　第1层轻质浇注料采用喷涂的方式进行施工,施工结束后养生24h,待所有衬里硬化后,第2层捣打可塑料才能开始施工，采用支模的形式进行施工。当捣打施工完成，模板被移走,休整衬里表面至设计厚度。衬里表面被休整后,应当切割膨胀缝，膨胀缝深80mm,宽2~3mm。衬里被修整以后，要扎透气孔，以散发材料中的湿气。
　　(2)衬里养护
　　浇注料的养护:浇注料在施工完以后，在没有任何外力作用下，在养护过程中开始变硬,然后进行水养护，减缓衬里表面水的挥发速度。
　　(3)可塑料养护
　　如果在烘炉之前设备要进行运输,顶部要给予适当的支撑;可塑料施工完之后,在烘炉之前及烘炉过程中,应防止水及蒸汽进入炉内;法兰接头处应使用陶纤毡和耐火灰浆填充。
　　(4)烘炉
　　耐火衬里施工完之后，应当至少自然干燥24h，然后采用高温烟气进行干燥;整个烘炉过程中，严禁水汽进入设备内部;衬里任何部位的升温不应超过升温速率。
　　衬里施工完以后，开口处应用蓬布或塑料胶封住，防止雨水或水汽进入可塑料内；当设备需要翻转、运输、振动或其它外力使用时,衬里应当被保护；被施丁可塑料的设备在任何时候要注意通风；如果施工可塑料的设备需要密封,设备应在白天进行通风，晚上再密封。

红外测温仪