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煤气化炉如何选择耐火材料?

文章出处:未知 作者:新萄京娱乐手机版 人气: 次 时间:2019-03-12 08:47 【

煤气化炉的运转环境比较恶劣,对于耐火材料内衬的使用要求也比较苛刻,一般耐火制品根本满足不了其使用要求,需要特殊耐火制品,煤气化炉如何选择耐火材料?下面请看关于气化炉向火面、背衬层、隔热及可压缩层各部位材料介绍。
 


煤气化炉用耐火材料
 

  气化炉用耐火材料易损坏的是里层向火面的耐火砖。向火面耐火砖的工作条件很恶劣:高达1700℃的高温、化学气体的侵蚀、炭黑的磨蚀、重油灰分的溶渣腐蚀和温度压力的剧烈变化,因此要求使用特殊的耐火砖。

 

  煤气化炉对于耐火材料的要求有哪些?

  高压高温熔渣气化炉对耐火材料的要求比较苛刻,除了要满足保护受压容器不受高温影响的强度要求,还要考虑炉内高压氧化气氛、还原气氛下熔渣对炉砖的侵蚀问题,这要求汽化炉耐火材料具有如下特点。

  

  ①必须具有高温热阻性能以减少径向散热量,这要求耐火材料内部40mm到200mm部位有可能要承受1000℃左右的温差。

  ②在较高温度下的强度必须保证,以抵抗气体和熔渣的冲刷和磨损,不至于由于高温性能不好使耐火材料局部损坏而导致压力容器出现热点。

  ③必须具有较高的热震稳定性,以承受温度骤变而产生的热应力,因为短时间内温度变化有可能达到几百度。

  ④必须具有低的气孔率、高的单位体积质量和强的抗渣性,以抵抗熔融灰渣的渗透和侵蚀。

  ⑤必须具有高温化学稳定性,与其他成分少发生或不发生化学反应。

  

  另外,耐火材料的应用性能与其升温养护的好坏有着极大关系,没有按照耐火材料的要求进行养护或升降温都将影响耐火材料的寿命。

 

  煤气化炉如何选择耐火材料?

  煤气化炉耐火材料整体可分为三大块:锥底、筒体和拱顶,拱顶与壳体之间预留有一定的膨胀空间,以备气化炉运行时炉内衬耐火砖整体向上膨胀。由内向外又可分为若干层,以筒体耐火材料为例,可分为向火面耐火层、背衬层、隔热层和可压缩层四层(拱顶和锥底与此大同小异),前三层之间预留有3~5mm的膨胀间隙,以便径向膨胀不受约束。

  1、向火面耐火砖

  向火面耐火砖工作环境十分恶劣,设计单位和用户对其结构设计和材料选用十分谨慎。向火面耐火层:又称热面砖,是耐高温耐侵蚀的消耗层,一般选用高铬材料,要求具有高温化学稳定性、较高的抗蠕变强度和抗热震性。水煤浆气化炉筒体向火面砖厚约为230mm。选用90铬铝锆砖(髙铬砖)。铬铝锆砖所用原料为Cr203含量大于99%的Cr203电熔合成料(体积密度大于5.1g/cm3),同时添加有超细粉,经混碾、成型后在高温梭式窑中烧成。该产品具有体积密度大(大于4.25g/cm3)、气孔率低(小于16%)、常温耐压大(大于120Mpa)、氧化铁和氧化硅等杂质含量少的优点,同时具有很好的热态稳定性能、抗髙温蠕变性能等。这些满足了气化炉向火面用耐火材料的要求,所以90铬铝锆砖是目前气化炉向火面耐火材料的理想产品。

  

  2、背衬层耐火砖

  主要作用是隔热保温,但在向火面砖消失的情况下作为一个可短暂操作的安全衬里使用,背衬砖大多采用刚玉砖。筒体耐火砖厚约为200mm。铬刚玉砖是以白刚玉砂为骨料加入适量Cr2O3,经混料、成型及高温烧结而成。该耐火砖主要用于渣油气化炉的渣口、炭黑反应炉以及作为水煤浆气化炉向火面层的背衬砖。

  

  3、隔热层

  隔热层要求隔热性能好,以使金属外壳始终处于安全温度界限之内,同时尽量减少热损失,一般选用氧化铝空心球砖。筒体耐火砖厚约为110mm。可采用Al2O3空心球隔热耐火砖/浇铸料主要用于渣油气化炉的背衬层,炭黑反应炉以及水煤浆化炉的隔热层。

  

  4、可压缩层

  在一定温度范围内可被压缩或恢复原状,能减少径向热膨胀应力对壳体的冲击。厚度约15~20mm。常用的FBX 1900水泥是一种矿物纤维和无黏结剂的干燥混合物,含有有效的防锈剂但没有腐蚀作用。施工时可用泥刀涂抹或用喷枪喷涂。

  

  不论是向火面耐火砖还是背衬耐火砖,环向和纵向砖与砖之间都要求具有较为牢靠的结合方式,以增强炉衬的整体性.防止耐火砖间高温气体乱窜,保证承压壳体的安全。

 

  煤气化炉如何选择耐火材料?相信您通过本文可以大致了解到气化炉向火面用铬铝锆砖(髙铬砖),背衬层采用刚玉、或铬刚玉耐火制品,隔热层可采用空心球隔热耐火砖,如果您还有其它疑问,欢迎来电咨询,荣盛耐材会为您提供全方位的耐材解决方案。

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