ボイラーシステムでは、サイクロンセパレーターが重要な役割を果たします。燃料の燃焼後に生成されるフライアッシュと未燃炭素粒子を排ガスから効果的に分離することができます。しかし、耐火キャスタブルサイクロンセパレータ内で耐火物キャスタブルが落下することが頻繁に発生し、ボイラの正常な運転に多大な支障をきたします。サイクロンセパレータ内で耐火物キャスタブルが落下する原因は何ですか？
まず、熱衝撃による脱落です。炉の起動・停止時や負荷の変動が激しい場合、温度サイクル変動により大きな熱衝撃が発生します。この急激な温度変化により、耐火物層の内部と表面に大きな温度勾配が生じ、大きな熱応力が発生します。応力が蓄積・変化し続けると、耐火物キャスタブルの表面にひび割れが生じやすくなり、最終的には材料が脱落します。
2つ目は構造変化による剥離です。長期間の使用中に、耐火材料の組成と結晶相構造が徐々に変化することがあります。これらの微細構造の変化により、材料の全体的な強度が低下し、比較的小さな温度応力で表面劣化やひび割れが発生し、剥離につながります。
さらに、機械的ストレスも剥離の重要な原因です。キャスタブル耐火物と耐火ライニングを貫通する金属の熱膨張係数の差により、温度が変化すると両者の膨張率と収縮率が一致せず、機械的ストレスが発生します。このストレスにより、耐火物と金属の結合が失われ、最終的に剥離が発生します。
また、耐火キャスタブル自体の品質問題も無視できません。耐火キャスタブルの骨材と粉末の比率が不合理であったり、バインダーの結合力が不十分であったりすると、その性能に重大な影響が生じます。これらの品質問題により、耐火キャスタブルの使用中に結合力が徐々に弱まり、最終的には剥がれ落ちてしまいます。
同時に、施工工程中のトラブルも耐火物キャスタブルの脱落を引き起こす重要な要因です。施工中の振動が不十分であったり、メンテナンス条件が不十分であったりすると、耐火物キャスタブルとセパレータの内壁との接着強度が深刻な影響を受けます。このような施工欠陥は、ボイラーの運転中に徐々に露出し、耐火物キャスタブルの脱落として現れます。
最後に、運転中の物理的および化学的侵食も耐火物キャスタブルの脱落の重要な原因です。ボイラー運転中に発生する高温高速の排気ガスは、耐火物キャスタブルに継続的な侵食と摩耗を引き起こします。同時に、排気ガス中の化学成分が耐火物キャスタブルと化学反応を起こし、その構造が徐々に緩み、強度が低下し、最終的に脱落する可能性があります。
