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气化炉1350度内衬用耐火浇注料

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2021-01-13

气化炉有多种类型,例如:低中温、高温、液态排渣类型,1350度内衬用耐火浇注料有铬刚玉、氧化铝空心球等,主要看施工部位,和具体要求。
 

 
 
气化炉耐火材料的基本要求
气化炉对耐火材料的要求十分苛刻,耐火材料除了要满足气化炉炉壁受高温影响的强度要求外,还要满足炉内高压氧化、还原、融渣酸碱性等氛围及介质对它的侵蚀和冲刷,这就要求耐火材料具有如下性能:
①高温热阻性,以减少炉内热量向外传递。
②冲刷性能,对液态融渣的冲刷有较高的抵御性。
③高温下的化学稳定性,能有效的应对气化炉内的氧化、还原气氛,保证耐火材料的成份不与液态融渣的成份发生化学反应。
④较高的热震性,以承受炉内温度骤变而产生的热应力。
⑤低气孔率、高的单位体积质量和强的抗渣性。因此,选用符合要求的耐火材料,是获得较长的耐火材料使用寿命和确保气化炉安全运行的前提。
 
煤气化炉用耐火材料
1、低中温煤气化炉用耐火材料低中温煤气化炉通常是指操作温度低于1200℃的固态排渣煤气化炉。从前面叙述来看,这类煤气化炉可采用抗煤粉粒和气流等机械磨损性能好的低铁粘土砖,但是好采用SiO2含量低的高铝耐火砖。
 
低中温煤气化炉的耐火材料内衬结构,外壳温度一般保持在200℃,以防止腐蚀性气体的凝结。在使用浇注耐火材料时,应采用铝酸钙水泥作为胶结剂,不宜采用磷酸盐胶结剂,因后者在还原条件下和高温水蒸气气流中可能会溶解。但我国的煤气化炉内衬有的采用A12O3含量大于75%的磷酸盐结合的高铝砖。
 
2、高温煤气化炉用耐火材料高温煤气化炉系指操作温度高于1200℃,但主要仍为干渣或半干渣的气化炉。这种炉衬常采用带水冷结构的氧化铝质耐火浇注料。在有少量的液态熔渣的情况下,建议采用低铁的粘土砖、低铁浇注料内衬设计,对炉衬工作面及隔热耐火砖的要求是SiO2和Fe2O3的含量应低,以防止水蒸气及还原性气体的侵蚀。
 
3、高温液态排渣式煤气化炉用耐火材料液态排渣式煤气化炉的操作温度一般在1400C以上,耐火材料内衬的使用条件极其恶劣,炉衬设计和应用主要有下述三种方案。
(1)绝热式耐火材料内衬这种炉衬由多层耐火材料构成,工作面采用耐侵蚀性能好的高致密耐火材料,中间为性安全保护衬,外层用隔热耐火砖绝热。在这种情况下,炉衬的温度高,耐火材料将受到高温熔渣的极其严重的化学侵蚀和机械磨损作用,熔渣容易侵入耐火砖的深部。因而要求工作面的耐火材料应具有特别好的抗侵蚀性能。
(2)强制水冷炉衬在这种设计中,采用强制有效的水冷系统,,使熔渣凝结在炉衬上,炉衬耐火材料工作面仅与固态炉渣相接触,因而炉渣对耐火砖不会发生严重的侵蚀作用。在这种情况下,耐火砖内衬仅在开炉点火时起保护炉壳和粘挂炉渣的作用。对耐火材料的主要要求是导热性能好和对炉渣的附着力强。这种炉衬通常较薄,大的缺点是热损失大,能源利用率较低,因而一般不单独使用,通常与优质耐火砖一起使用,即下述的综合炉衬。
(3)综合炉衬这是一种既利用水冷技术,又采用优质耐火材料构筑的综合炉衬。在这种内衬中,利用水冷的目的是降低耐火材料的热面温度,以便减慢耐火材料的磨损速度,同时耐火材料内衬又具有适当的保温性能:因而这种内衬兼有上述两种内衬的优点。水冷的另一个作用是使炉衬内部造成较大的温度梯度,从而限制熔渣渗透到耐火砖的深部。实质上,这种炉衬是一种自抑制炉衬。在水冷不足或炉衬厚度较大寸,炉衬工作面的温度将升高,耐火材料的磨损加快,直至炉衬的厚度减薄或加强水冷使热面温度达到某一临界温度时,炉衬磨损处于停滞状态。这种炉衬的设计可根据耐火材料的导热系数等数据进行计算,并以实际测试的数据来确定临界温度。显然,耐火材料的导热系数越大,临界炉衬的厚度也就越大。
 
气化炉用高铬耐火材料
气化炉用高铬耐火材料主要由 Cr2O3、单斜氧化锆以及氧化铝微粉组成。因此,高铬耐火材料的性能 跟这几种物质的性能紧密相关。综合而言,高铬耐火材料的性能特点主要表现在以下几个方面:
(1)优良的抗渣侵蚀性能。Cr2O3 材料自身具有 优良的抗渣侵蚀性能,这主要是归结于以下几 点:1) Cr2 O3 在煤熔渣中的溶解度很低,从而保 证了材料的整体性;2)多数熔渣对 Cr2 O3 材料的润湿 性较差,从而延缓了 Cr2 O3 在熔渣中的溶解;3) Cr2 O3 材料溶解到渣中之后会增加熔渣的黏度,甚至可以在 材料表面形成均匀的保护层,堵塞材料的气孔,抑制熔渣渗透。
(2)优良的高温性能。高铬耐火材料的主要组分Cr2O3、Al2O3、ZrO2 的熔点分别约为2400、2050、2700度,经1700度高温处理后,其中的Cr2O3 和Al2O3 形成了结晶良好且连续的铝铬固溶体,因而高 铬耐火材料具有很高的高温强度。
(3)抗冲刷性能优异。铝铬固溶体的形成,以及 ZrO2 的促烧作用,使高铬材料具有较低的显气孔率和 较高的耐压强度( 达150 MPa 甚至200 MPa 以上) ,因此高铬耐火材料具有良好的抗冲刷性能。
(4)抗热震性和抗热剥落性。由于 ZrO2 的相变 增韧作用,高铬耐火材料的抗热震性和抗热剥落 性得到改善。
 
气化炉1350度内衬用耐火浇注料
(铬刚玉浇注料、氧化铝空心球浇注料)。铬刚玉浇注料用于拱顶及锥底,浇注料和砖相比具有以下优点:无灰缝,即整体性好;施工方便,特别是复杂结构的施工,方便快捷、省工、省时、省力。浇注料的抗气体侵蚀性强,同时由于体积密度大于2.95Mg/cm3,使浇注料具有很好的气密性。氧化铝空心球浇注料具有保温节能、施工方便等优点,适合气化炉局部使用。
 
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