Forsker tilbyder øget forståelse af korrosion i kalkovne fyret med biobrændsel

For at reducere udledningen af ​​kuldioxid fra kalkovne er der en stigende interesse for at introducere biobaserede brændstoffer som et alternativ til fossile brændstoffer. Naresh Kumar Wagri, Institut for Anvendt Fysik og Elektronik, Umeå Universitet, viser i sit speciale, at dette giver udfordringer på grund af biobrændstoffers forskellige kemiske og fysiske egenskaber.

"Infiltrationen af ​​askeslagge, der sætter sig i ovnens beskyttende indre vægge, er mere omfattende fra biomassebrændsel end fra kulbrændsel på grund af brændslernes forskellige kemi," forklarer han.

I industriovne, kedler og forbrændingsanlæg, hvor højtemperaturprocesser finder sted, er der behov for en indvendig skal til at beskytte mod de høje temperaturer og kemiske angreb. Disse foringer er normalt lavet af mursten af ​​keramiske materialer, der kan modstå høje temperaturer. Typiske industrier, hvor disse ildfaste foringer anvendes, er inden for metallurgi, brændekalkproduktion, cementproduktion, glasproduktion og olie- og energisektoren.

Et problem er, at de høje temperaturer og kemiske interaktioner i nogle industrielle processer får de ildfaste materialer til at nedbrydes. Hvis smeltet brændselsaske trænger ind i de ildfaste materialer gennem porer og små revner, kan der opstå korrosion. Når de ildfaste materialer slides, skal foringen udskiftes, hvilket medfører, at hele processen lukkes ned i flere dage. Disse stop resulterer i produktionstab og dyr vedligeholdelse, herunder nye foringsmaterialer.

Kalksten brændes til kalk i kalkovne ved temperaturer over 1.000°C. Naresh Kumar Wagri har i sit specialearbejde undersøgt, hvordan omlægningen til biobrændstoffer i kalkproduktionsovne påvirker foringsmaterialet. Det overordnede mål med forskningen er at udvikle viden om, hvad der sker med ildfaste materialer i kalkovne, når fossile brændsler erstattes af vedvarende brændstoffer.

Biomassebrændstoffer kan komme fra biobaserede affaldsstrømme fra industrier eller dyrkes specifikt til forbrænding. Biobaserede brændslers askeindhold og egenskaber har dog en tendens til at være problematiske set ud fra et askekemisk perspektiv. Derfor, før du introducerer en ny brændstofkilde, er det vigtigt at undersøge dens potentielle virkninger på ovnens foringsmateriale.

Kumar Wagris resultater viser, at infiltration af askeslagge i foringsmaterialet ændrer mikrostrukturen af ​​ildfaste materialer, hvilket forårsager nedbrydning. Problemet er mere udbredt end ved brug af kulbrændsel på grund af brændslernes forskellige kemi.

"Det næste skridt kunne udvides til andre typer biomassebrændstoffer og andre kvaliteter af ildfaste materialer," siger han.

Flere oplysninger: Vurdering af biobaserede brændselsaskeeffekter på ildfaste Magnesia-materialer i brændeovne. umu.diva-portal.org/smash/get/ … 12372/FULLTEXT01.pdf

Leveret af Umea University