ปิโตรเลียมโค้กที่มีปริมาณสารระเหยสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดการ "แตกร้าว" หรือ "เป็นตะกรัน" ในระหว่างกระบวนการเผา

การวิเคราะห์กลไก:

ปรากฏการณ์การระเบิด (การปะทุ):

• การระเหยของสารระเหยอย่างรวดเร็ว: เมื่อปริมาณสารระเหยในปิโตรเลียมโค้กสูง อุณหภูมิจะสูงขึ้นในระหว่างขั้นตอนแรกของการเผา ทำให้สารระเหยระเหยออกไปอย่างรวดเร็ว หากอัตราการระเหยเร็วเกินไป ความดันไอน้ำจะสะสมอยู่ภายในอนุภาคปิโตรเลียมโค้กอย่างมาก ทำให้เกิดการระเบิดได้
• การควบคุมอุณหภูมิที่ไม่เหมาะสม: สารระเหยจะระเหยออกมามากที่สุดที่อุณหภูมิการเผาประมาณ 600–700°C หากอุณหภูมิสูงขึ้นเร็วเกินไปในช่วงนี้ สารระเหยจะระเหยออกมาอย่างรุนแรง ทำให้ปรากฏการณ์การระเบิดรุนแรงขึ้น

ปรากฏการณ์การกลั่นแกล้ง:

• การเผาไหม้สารระเหยไม่สมบูรณ์: ในระหว่างกระบวนการเผาถ่านโค้กปิโตรเลียมที่มีสารระเหยสูง การเผาไหม้สารระเหยไม่สมบูรณ์จะทำให้เกิดผงคาร์บอนและอนุภาคที่ยังไม่เผาไหม้จำนวนมาก
• การหลอมละลายของเถ้า: เถ้าในปิโตรเลียมโค้กจะหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงและรวมตัวกับอนุภาคที่เผาไหม้ไม่หมด ก่อให้เกิดส่วนผสมยูเทคติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ ซึ่งจะเกาะติดกับผนังเตาหรืออุปกรณ์ ทำให้เกิดตะกรันขึ้น
• อุณหภูมิสูงเกินไป: เมื่ออุณหภูมิในการเผาเกินอุณหภูมิที่เถ้าอ่อนตัวลง เถ้าจะละลายและเกาะติดกัน กลายเป็นตะกรัน

มาตรการป้องกัน:

การควบคุมอุณหภูมิการเผาและการอัตราการให้ความร้อน:

• การให้ความร้อนแบบแบ่งช่วง: ในช่วงเริ่มต้นของการเผา ให้ใช้อัตราการให้ความร้อนที่ต่ำกว่า เพื่อให้สารระเหยค่อยๆ ระเหยออกไป หลีกเลี่ยงแรงดันไอน้ำภายในที่มากเกินไป ตัวอย่างเช่น การให้ความร้อนอย่างช้าๆ ก่อนถึง 900°C สามารถช่วยเพิ่มผลผลิตได้จริง
• การควบคุมอุณหภูมิในขั้นตอนอุณหภูมิสูง: ที่อุณหภูมิสูง (เช่น 1240–1300°C) ควรลดอัตราการให้ความร้อนลงอย่างเหมาะสม เพื่อช่วยปรับปรุงความหนาแน่นที่แท้จริงและความต้านทานต่อการออกซิเดชันของถ่านโค้กที่ผ่านการเผา ลดความเสี่ยงของการเกิดตะกรัน

การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์เผาแร่:

• รักษาปริมาณวัสดุให้ต่ำ: ในเตาหลอมแบบหม้อ ควรคงปริมาณวัสดุให้ต่ำ เพื่อให้ปิโตรเลียมโค้กที่เติมเข้าไปสามารถระบายสารระเหยออกไปได้อย่างรวดเร็ว ลดระยะเวลาที่อยู่ในเตาหลอม และลดโอกาสการเกิดตะกรัน
• เพิ่มแรงดันลบ: รักษาแรงดันลบให้อยู่ในระดับสูง เพื่อช่วยให้การขับไล่สารระเหยเป็นไปอย่างราบรื่น และป้องกันการสะสมของสารระเหยภายในเตาเผา
• ทำความสะอาดช่องระบายสารระเหยเป็นประจำ: ทำความสะอาดช่องระบายสารระเหยและช่องเก็บรวบรวมอย่างสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันการอุดตันและเพื่อให้มั่นใจว่าสารระเหยสามารถระบายออกได้อย่างไม่ติดขัด

การปรับอัตราส่วนของวัตถุดิบ:

• การเผาแบบผสม: เติมปิโตรเลียมโค้กที่มีปริมาณสารระเหยต่ำหรือโค้กเผาลงในปิโตรเลียมโค้กที่มีปริมาณสารระเหยสูง เพื่อลดปริมาณสารระเหยโดยรวม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้อัตราส่วนที่ถูกต้องและการผสมที่สม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นสูงเฉพาะจุด
• ควบคุมขนาดอนุภาคของวัตถุดิบ: กำจัดวัสดุที่มีขนาดใหญ่เกินไปและสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ เพื่อลดปริมาณสารอนินทรีย์และลดแหล่งกำเนิดตะกรันให้น้อยที่สุด

การปรับปรุงพารามิเตอร์กระบวนการ:

• การควบคุมปริมาณออกซิเจนอย่างเหมาะสม: รักษาปริมาณออกซิเจนให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะบรรยากาศที่ลดลงซึ่งจะทำให้จุดหลอมเหลวของเถ้าลดลง ตัวอย่างเช่น เมื่อปริมาณออกซิเจนต่ำกว่า 5% จุดหลอมเหลวของเถ้าจะลดลง 100–150°C ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดตะกรัน
• ปรับการกระจายอากาศให้เหมาะสม: ปรับอัตราส่วนการกระจายอากาศตามขั้นตอนการเผาเพื่อให้มั่นใจได้ว่าสารระเหยจะถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์และลดการเกิดเขม่าคาร์บอนและอนุภาคที่เผาไหม้ไม่หมด

การดัดแปลงและบำรุงรักษาอุปกรณ์:

• ปรับปรุงอุปกรณ์การเผา: สำหรับโค้กปิโตรเลียมที่มีสารระเหยสูง ควรปรับปรุงเตาเผาแบบหมุนหรือเตาเผาแบบหม้อเป็นพิเศษ เช่น การเพิ่มช่องระบายสารระเหยและปรับการกระจายการไหลของอากาศภายในให้เหมาะสม เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดการเผาของวัสดุที่มีสารระเหยสูง
• การตรวจสอบอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานตามปกติเพื่อป้องกันความร้อนสูงเฉพาะจุดหรือการไหลเวียนของอากาศที่ไม่ดีซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดตะกรัน ตัวอย่างเช่น ตรวจสอบหัวเผาและช่องทางเดินไฟ และทำความสะอาดเถ้าและตะกรันที่สะสมอยู่โดยทันที