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行業新聞
耐火材料行業兩化融合轉型升級研討會暨第六屆
時間: 2019-09-12 09:36:48來源: 西安聚源新型耐火材料有限公司

 煤氣化爐用耐火材料 陜西澆注料預制品

  氣化爐用耐火材料易損壞的是里層向火面的耐火磚。向火面耐火磚的工作條件很惡劣:高達1700℃的高溫、化學氣體的侵蝕、炭黑的磨蝕、重油灰分的溶渣腐蝕和溫度壓力的劇烈變化,因此要求使用特殊的耐火磚。

  煤氣化爐對于耐火材料的要求有哪些?

  高壓高溫熔渣氣化爐對耐火材料的要求比較苛刻,除了要滿足保護受壓容器不受高溫影響的強度要求,還要考慮爐內高壓氧化氣氛、還原氣氛下熔渣對爐磚的侵蝕問題,這要求汽化爐耐火材料具有如下特點。

  ①必須具有高溫熱阻性能以減少徑向散熱量,這要求耐火材料內部40mm到200mm部位有可能要承受1000℃左右的溫差。

  ②在較高溫度下的強度必須保證,以抵抗氣體和熔渣的沖刷和磨損,不至于由于高溫性能不好使耐火材料局部損壞而導致壓力容器出現熱點。

  ③必須具有較高的熱震穩定性,以承受溫度驟變而產生的熱應力,因為短時間內溫度變化有可能達到幾百度。

  ④必須具有低的氣孔率、高的單位體積質量和強的抗渣性,以抵抗熔融灰渣的滲透和侵蝕。

  ⑤必須具有高溫化學穩定性,與其他成分少發生或不發生化學反應。

  另外,耐火材料的應用性能與其升溫養護的好壞有著極大關系,沒有按照耐火材料的要求進行養護或升降溫都將影響耐火材料的壽命。

  煤氣化爐如何選擇耐火材料?

  煤氣化爐耐火材料整體可分為三大塊:錐底、筒體和拱頂,拱頂與殼體之間預留有一定的膨脹空間,以備氣化爐運行時爐內襯耐火磚整體向上膨脹。由內向外又可分為若干層,以筒體耐火材料為例,可分為向火面耐火層、背襯層、隔熱層和可壓縮層四層(拱頂和錐底與此大同小異),前三層之間預留有3~5mm的膨脹間隙,以便徑向膨脹不受約束。

  1、向火面耐火磚

  向火面耐火磚工作環境十分惡劣,設計單位和用戶對其結構設計和材料選用十分謹慎。向火面耐火層:又稱熱面磚,是耐高溫耐侵蝕的消耗層,一般選用高鉻材料,要求具有高溫化學穩定性、較高的抗蠕變強度和抗熱震性。水煤漿氣化爐筒體向火面磚厚約為230mm。選用90鉻鋁鋯磚(髙鉻磚)。鉻鋁鋯磚所用原料為Cr203含量大于99%的Cr203電熔合成料(體積密度大于5.1g/cm3),同時添加有超細粉,經混碾、成型后在高溫梭式窯中燒成。該產品具有體積密度大(大于4.25g/cm3)、氣孔率低(小于16%)、常溫耐壓大(大于120Mpa)、氧化鐵和氧化硅等雜質含量少的優點,同時具有很好的熱態穩定性能、抗髙溫蠕變性能等。這些滿足了氣化爐向火面用耐火材料的要求,所以90鉻鋁鋯磚是目前氣化爐向火面耐火材料的理想產品。 

  2、背襯層耐火磚

  主要作用是隔熱保溫,但在向火面磚消失的情況下作為一個可短暫操作的安全襯里使用,背襯磚大多采用剛玉磚。筒體耐火磚厚約為200mm。鉻剛玉磚是以白剛玉砂為骨料加入適量Cr2O3,經混料、成型及高溫燒結而成。該耐火磚主要用于渣油氣化爐的渣口、炭黑反應爐以及作為水煤漿氣化爐向火面層的背襯磚。

  3、隔熱層

  隔熱層要求隔熱性能好,以使金屬外殼始終處于安全溫度界限之內,同時盡量減少熱損失,一般選用氧化鋁空心球磚。筒體耐火磚厚約為110mm。可采用Al2O3空心球隔熱耐火磚/澆鑄料主要用于渣油氣化爐的背襯層,炭黑反應爐以及水煤漿化爐的隔熱層。 

  4、可壓縮層

  在一定溫度范圍內可被壓縮或恢復原狀,能減少徑向熱膨脹應力對殼體的沖擊。厚度約15~20mm。常用的FBX 1900水泥是一種礦物纖維和無黏結劑的干燥混合物,含有有效的防銹劑但沒有腐蝕作用。施工時可用泥刀涂抹或用噴槍噴涂。

  不論是向火面耐火磚還是背襯耐火磚,環向和縱向磚與磚之間都要求具有較為牢靠的結合方式,以增強爐襯的整體性.防止耐火磚間高溫氣體亂竄,保證承壓殼體的安全。

  煤氣化爐如何選擇耐火材料?相信您通過本文可以大致了解到氣化爐向火面用鉻鋁鋯磚(髙鉻磚),背襯層采用剛玉、或鉻剛玉耐火制品,隔熱層可采用空心球隔熱耐火磚,如果您還有其它疑問,歡迎來電咨詢,中企耐材會為您提供全方位的耐材解決方案。

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