Phân tích cơ chế:
Hiện tượng nổ (vỡ tung):
- Sự thoát khí nhanh chóng của các chất dễ bay hơi: Khi hàm lượng chất dễ bay hơi trong than cốc dầu mỏ cao, khi nhiệt độ tăng lên trong giai đoạn nung ban đầu, các chất dễ bay hơi sẽ thoát ra nhanh chóng. Nếu tốc độ thoát khí quá nhanh, áp suất hơi nước đáng kể sẽ tích tụ bên trong các hạt than cốc dầu mỏ, dẫn đến hiện tượng nổ.
- Kiểm soát nhiệt độ không đúng cách: Lượng chất dễ bay hơi thoát ra tối đa ở nhiệt độ nung từ 600–700°C. Nếu nhiệt độ tăng quá nhanh trong giai đoạn này, chất dễ bay hơi sẽ thoát ra mạnh, làm trầm trọng thêm hiện tượng nổ.
Hiện tượng đóng cặn:
- Quá trình đốt cháy không hoàn toàn chất dễ bay hơi: Trong quá trình nung cốc dầu mỏ có hàm lượng chất dễ bay hơi cao, quá trình đốt cháy không hoàn toàn chất dễ bay hơi tạo ra một lượng lớn muội than và các hạt vật chất chưa cháy hết.
- Sự nóng chảy của tro: Tro trong than cốc dầu mỏ nóng chảy ở nhiệt độ cao và kết hợp với các chất rắn chưa cháy để tạo thành hỗn hợp eutectic có điểm nóng chảy thấp, bám vào thành lò hoặc thiết bị, dẫn đến hiện tượng đóng xỉ.
- Nhiệt độ quá cao: Khi nhiệt độ nung vượt quá nhiệt độ hóa mềm của tro, tro sẽ tan chảy và kết dính, tạo thành xỉ.
Các biện pháp phòng ngừa:
Kiểm soát nhiệt độ nung và tốc độ gia nhiệt:
- Gia nhiệt theo từng giai đoạn: Trong giai đoạn đầu của quá trình nung, nên áp dụng tốc độ gia nhiệt thấp hơn để cho phép các chất dễ bay hơi thoát ra từ từ, tránh áp suất hơi bên trong quá cao. Ví dụ, gia nhiệt chậm trước 900°C có thể cải thiện hiệu suất thực tế.
- Kiểm soát nhiệt độ giai đoạn nung cao: Ở nhiệt độ cao (ví dụ: 1240–1300°C), giảm tốc độ nung một cách thích hợp để giúp cải thiện mật độ thực và khả năng chống oxy hóa của than cốc đã nung, giảm nguy cơ tạo xỉ.
Tối ưu hóa hoạt động của thiết bị nung vôi:
- Duy trì mức vật liệu thấp: Trong lò luyện gang, duy trì mức vật liệu thấp để cho phép than cốc dầu mỏ được thêm vào nhanh chóng thải ra các chất dễ bay hơi, giảm thời gian lưu lại trong lò và giảm khả năng tạo xỉ.
- Tăng áp suất âm: Duy trì áp suất âm cao để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đẩy các chất dễ bay hơi ra ngoài một cách dễ dàng và ngăn ngừa sự tích tụ của chúng bên trong lò.
- Vệ sinh thường xuyên các cửa thoát chất dễ bay hơi: Thường xuyên vệ sinh các cửa thoát chất dễ bay hơi và các kênh thu gom để ngăn ngừa tắc nghẽn và đảm bảo chất dễ bay hơi được thải ra ngoài một cách thông suốt.
Điều chỉnh tỷ lệ nguyên liệu thô:
- Nung hỗn hợp: Thêm than cốc dầu mỏ có hàm lượng chất bay hơi thấp hoặc than cốc đã nung vào than cốc dầu mỏ có hàm lượng chất bay hơi cao để giảm hàm lượng chất bay hơi tổng thể. Đảm bảo tỷ lệ chính xác và trộn đều để tránh tình trạng hàm lượng chất bay hơi cao cục bộ.
- Kiểm soát kích thước hạt nguyên liệu thô: Loại bỏ các vật liệu quá khổ và tạp chất kim loại để giảm hàm lượng chất vô cơ và giảm thiểu nguồn gây xỉ.
Cải tiến các thông số quy trình:
- Kiểm soát hàm lượng oxy thích hợp: Duy trì hàm lượng oxy phù hợp để tránh tạo ra môi trường khử làm giảm điểm nóng chảy của tro. Ví dụ, khi hàm lượng oxy dưới 5%, điểm nóng chảy của tro giảm 100–150°C, làm tăng nguy cơ tạo xỉ.
- Tối ưu hóa phân phối không khí: Điều chỉnh tỷ lệ phân phối không khí theo giai đoạn nung để đảm bảo quá trình đốt cháy hoàn toàn các chất dễ bay hơi và giảm thiểu sự hình thành muội than và các hạt vật chất chưa cháy hết.
Sửa đổi và bảo trì thiết bị:
- Cải tiến thiết bị nung: Đối với than cốc dầu mỏ có hàm lượng chất bay hơi cao, cần cải tiến đặc biệt các lò quay hoặc lò nung kiểu nồi, chẳng hạn như thêm các kênh thoát chất bay hơi và tối ưu hóa sự phân bố luồng không khí bên trong, để phù hợp với yêu cầu nung các vật liệu có hàm lượng chất bay hơi cao.
- Kiểm tra thiết bị định kỳ: Đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường để ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt cục bộ hoặc luồng khí kém có thể dẫn đến đóng xỉ. Ví dụ, kiểm tra đầu đốt và ống dẫn lửa và nhanh chóng làm sạch tro và xỉ tích tụ.
Thời gian đăng bài: 14/04/2026