如何提高各行业的火焰加热器、 焚化炉、窑炉和反应器性能

一句话：耐火材料和内衬可靠性
适当的耐火内衬不仅可以提高产量并大限 度降低能源成本，而且可以在耐火内衬 20 余 年的整个生命周期内确保熔炉具有稳定的高 性能。
耐火材料终失效并不罕见，这可能导致能源 浪费、性能下降，在某些极端情况下还会造成 火焰加热器完全停机。停机，特别是计划外的 停机，可能导致终用户每天有超过 100 万 美元的生产损失。耐火内衬可能只占整个火焰 加热器的 5％左右，因此，要密切注意材料、设计、安 装等整体耐火内衬质量，这是非常有意义的。
全球的私营炼油公司之一——SK 能源， 以及材料技术开发和应用领域的世界领 先企业——摩根材料（摩根材料的热陶 瓷部门），已经确定火焰加热器的许多耐火材料 失效都是可以避免的。对于终用户来说，火焰 加热器耐火材料的大多数问题通常都可以归因 于材料、设计或安装中的细小问题。 尽管 API 和 ASTM 都制定了耐火材料和耐火材料 测试程序的明确标准，但是这些规范无法涵盖确 保耐火材料佳可靠性和长使用寿命所需的 所有细节。终用户和耐火材料供应商进行深思 熟虑和相互协作将有助于所有相关方更好地了 解显著降低耐火材料失效可能性所需的细节。在 本文中，SK 能源和摩根检测了一些常见的耐 火材料失效原因，以及工程师可以采取哪些措施 来解决问题，并在将来避免这一问题。
有一个常见的误解是：简单地指定适当的 耐火材料足以完全避免失效。虽然这个过程 对于在火焰加热器耐火内衬的生命周期内确 保其佳性能和可靠性至关重要，但这一点 不足以确保不会发生失效。工程师在监测耐 火材料的性能时需要时刻留意，并在发现异 常情况时迅速采取行动。然而，充分了解 终用户的操作条件，进而选择适当的耐火材 料和内衬设计，应该是降低耐火材料失效风 险的个也是合乎逻辑的步骤。 终用户与耐火材料供应商之间的合作是非 常关键。对于耐火材料来说，每种应用的操 作条件都会是的。适当的耐火材料 应该具有抗温度应力和其他由操作参数引起 的物理现象。对温度、启动/关闭、烟道 气或工艺气体化学成分、所需的热损失等进 行评估。耐火材料供应商通常能够提供自己 的建议，但是买家根据自己的独特需求和经 验进行详细说明也十分重要。
例如，运行中的熔炉会有各种不同的参数， 耐火材料需要能够耐受这些参数。因此，非 常重要的一点是为耐火材料设计师提供关 于特定应用的操作条件的完整准确的信 息，以便做出选择。选择适当的耐火材 料时，更多的是将材料和系统与特定应 用的操作条件相匹配，但是时间和成本当然 也要考虑在内。 与提供必要的材料和项目支持服务的耐火 材料设计师合作也很重要。尽管大多数使用 火焰加热器的终用户将会在现场拥有一 名具备丰富材料知识的人员，但是潜在的耐 火材料失效和失效机制可能会超出其 领域。在这种情况下，来自耐火材料供应商 /设计师的响应支持有助于避免计划外的火 焰加热器停机。