Alkalibursting - KERAPLAN Feuerfeste Spezialmassen GmbH

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40 bar 250°C Temperaturverlauf Staub Pore 1400°C Alkali die gasförmigen Alkalien in Richtung der kälteren Rohrwand in die Auskleidung. Im Temperaturbereich von 650°C bis 750°C kondensieren diese Alkaliverbindungen aus der Gasphase in die Flüssig/Feststoffphase aus. Infolge des Kondensationsvorganges werden vorhandene Poren verschlossen. Eine weitere Einlagerung von Alkalien erfolgt nach Verbrauch des vorhandenen Porenvolumens nicht. 650°C 750°C Feuerfeste Auskleidung Eine Schädigung der feuerfesten Auskleidung ist bisher nicht eingetreten. Bild 4: Schematische Darstellung des Schadenablaufes. Die während der Verbrennung entstehenden Alkaliverbindungen liegen bei einer Feuerraumtemperatur von ca. 1.400 °C im gasförmigen Aggregatzustand vor. Infolge des Temperaturgefälles innerhalb der feuerfesten Auskleidung diffundieren Schadensentstehung Im Bild 5 ist ein Stabilitätsdiagramm für Chloride und Sulfate dargestellt. Aufgetragen ist der Logarithmus der Molarität über der Temperatur. Stabilitätsbereich von Chloriden und Sulfaten Log [mol%] 4 2 0 -2 -4 -6 -8 200 400 600 800 1000 Temperatur [°C] Rauchgaszusammensetzung: O2=10%, NaCl=5ppm, KCl=5ppm, HCl=770ppm, SO2=87ppm NaCl; KCl CaSO4 Na2SO4; K2SO4 CaCl Bild 5: Stabilitätsbereich für ausgewählte Verbindungen aus Müllverbrennungsanlagen.
Dargestellt wurde der Stabilitätsbereich für die Verbindungen: 1. NaCl, KCl 2. CaSO 4 3. Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 4. CaCl Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass bei Temperaturen von 600°C, 700°C und 800°C Volumenänderungen in den Alkaliverbindungen auftreten. Hier ist besonders das NaCl und KCl zu beachten. Im Temperaturbereich von 600°C bis 700°C wird eine irreversible Volumenvergrößerung hervorgerufen. Parallel wird im gleichen Temperaturprofil das Volumen der Anteile von Na 2 SO 4 und K 2 SO 4 verringert, wobei oberhalb von 800°C wiederum eine Volumenvergrößerung einsetzt. Die Verbindungen die auf der Basis von Ca aufgebaut sind, CaSO 4 und CaCl, behalten über den gesamten Temperaturbereich annähernd ein konstantes Volumen bei. Während des Betriebes einer Müllverbrennungsanlage treten regelmäßig in der Feuerung Temperaturschwankungen auf. Diese wirken sich auch auf das Temperaturprofil innerhalb der Auskleidung und somit auch auf die innerhalb der Auskleidung kondensierten Alkalien aus. Diese durchlaufen eine irreversible Volumenvergrößerung, oder -verkleinerung. Hierdurch werden einerseits sehr hohe Zugspannungen innerhalb der Auskleidung hervorgerufen, die zu einer minimalen Rissbildung führen. In diesen neu entstandenen Rissen ist freies Porenvolumen vorhanden, in dem weitere Alkalien kondensieren können und das vorhandene freie Porenvolumen verschließen. Dieser Vorgang wiederholt sich nach einem Temperaturwechsel so häufig, bis das gesamte Material parallel zur Oberfläche abplatzt. Abhilfe Eine vollständige Vermeidung des Alkalibursting ist nicht möglich. Ziel aller Maßnahmen ist es, das Einsetzen des Schadensbildes – die Abspaltung der feuerfesten Auskleidung – bezüglich der Betriebszeit zu optimieren. Ausgangspunkt für diese Optimierung war eine Schadensanalyse, bei der auf weltweite Erfahrungen durch den Einsatz eigener Produkte in Müllverbrennungsanlagen zurückgreifen konnte. Es wurden umfangreiche Schadensanalysen durchgeführt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen begann die Entwicklung und Adaptierung von Produkten, die einem Alkalibursting eine hohe Widerstandskraft entgegensetzen. Diese Produkte zeichnen sich durch folgende Merkmale aus: • Geringe Porosität Low Cement Technologie • Interne Glasurbildung Selbstglasurbildner • Externe Schutzschichtausbildung Siliciumcarbid • Phosphatbindung Siliciumcarbid Alkaliresistente Produkte Alkaliresistente KERAPLAN Produkte sind in nachfolgenden Tabellen aufgeführt. Diese Produkte werden seit Jahren in Müllverbrennungsanlagen eingesetzt und haben hier ihre Funktionalität unter Beweis gestellt.
Seite 1 und 2: Feuerfeste Spezialprodukte für Kra
Seite 3: Verbindung KCl NaCl Na 2 CO 3 Na 2
Seite 7: Haben Sie Fragen oder Anregungen, w

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