水煤浆气化炉主要是将煤炭洁净、高效地转化为合成气（主要成分CO+H2）.其工作过程是水煤浆与气化剂（O2）一起通过喷嘴，气化剂高速喷出与煤浆并流混合雾化，在气化炉内进行火焰型非催化部分氧化反应的工艺过程，即煤的气化技术。国内目前使用的气化炉有两种一种是美国的德士古水煤浆加压气化炉和国内自主研发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉。无论是国内的还是国外在燃烧室向火面部位均采用高铬砖，目前内衬耐火材料的使用寿命仍是影响气化炉长周期稳定运行的主要因素之一。
一：水煤浆加压气化炉的工作环境及对耐火材料的要求
水煤浆加压气化炉的工况条件极为苛刻，燃烧反应式为强还原行气氛，同时遭受酸性熔渣的侵蚀和高速流体的冲刷，且气化炉内的温度场及流场是不均匀、不稳定、甚至不连续的。要求高温（1250~1550℃），高压（2-8.5MPa），强还原气氛和液态酸性排渣，伴随着固体、液体、气体的高速冲刷且在开停车时有较大的温度和压力波动等。所有这些都对气化炉用耐火材料特别是向火面耐火砖提出了严格的要求。
1，必须有良好的抗熔渣侵蚀性、抗渗透性以及抗震性能。
2，较好的高温体积稳定性能以抵抗温度和压力的波动
3，较高的热态强度以抵抗熔融煤渣的冲刷和磨损。
二：水煤浆加压气化炉耐火材料的结构分布
气化燃烧室内衬耐火材料共分为拱顶、筒体、锥底和渣口四部分（如下图）
1：拱顶—拱顶部分三层，从里到外分别为向火面砖、铬刚玉浇注料、可压缩料（主要做膨胀用）。拱顶部位是受冲刷最为严重的部位，结构为半球形，每一块砖各有从横两道嵌槽，砌筑成环状后与上下左右各砖形成一个整体的合力，确保证了其稳固。拱顶有一道膨胀缝。
2：筒体—筒体部分三层，从里到外分别为向火面砖、背衬砖、隔热砖，隔热砖与炉壁之填充有20mm的岩棉，用做保温隔热，同时还为耐火砖径向膨胀提供了空间。筒体为圆柱形，共有两道膨胀缝
3：锥底—锥底部分两层、分别为向火面砖、铬刚玉浇注料、锥底为圆锥形。
4：渣口—渣口部分三层，分别为向火面砖、背衬砖及铬刚玉浇注料，渣口为圆柱形。所有耐火砖从里向外弧长逐步增大，每层砌筑完成后在圆周方向就会形成一个整体。
三：水煤浆加压气化炉耐火材料的选择
1：向火面砖 由于向火面直接与煤熔渣接触，是气化炉用耐火材料最苛刻的部位，所以向火面砖选用90的高铬砖。高铬砖所用原料为Cr2O3含量大于90%的Cr2O3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%，常温耐压强度大于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，抗高温蠕变性能等。这些满足了气化炉向火面用耐火材料的要求，所以90高铬砖是目前气化炉向火面耐材的最佳选择。
2：背衬砖 背衬砖位于向火面砖背后，对气化炉耐火材料整体起至关重要的力学支撑作用，并且能够经受高温下腐蚀性气体的侵蚀。12铬刚玉砖常温强度很高大于120MPa，并且高纯刚玉中添加12%以上的氧化铬更增加了该制品抗腐蚀性气体侵蚀性能。
3：隔热砖 隔热砖位于制成砖之后，对气化炉起保温作用，使热损失降低使外壁温度保持在设定值，是一种很好的节能材料：氧化铝空心球砖除了导热系数低（0.8W/mK/1000℃）外，常温、高温强度是轻质耐材中最好的，并且杂质含量极低，具有很好的抗腐蚀性气体的侵蚀能力和缓冲热应力能力。是目前轻质保温砖中最佳材料。
4：可压缩层 可压缩层具有容重小、导热系数低的特点，具有很好的保温绝热性能，同时又具有一定的强度，能够有效缓冲高温下里层耐火材料的径向膨胀，而且施工十分方便。
5：耐火浇注料 （铬刚玉浇注料、氧化铝空心球浇注料）铬刚玉浇注料用于球顶及锥底，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2.95g/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。
四：耐火砖损毁蚀损的原因
由于向火面的耐火砖长期与炉内高温、熔渣以及一些还原性介质接触、难以避免熔渣向耐火砖的渗透。尤其当气化炉内温度出现波动，造成耐火砖表面的固定渣层消失，气化炉内的高速气流夹带的煤灰颗粒和熔渣便会冲刷向火面耐火砖，长期运行后，耐火砖的组成及结构势必会发生一些变化。影响耐火砖蚀损程度的因素主要包括：化学侵蚀、气流冲蚀与熔渣磨损、热应力破坏后两者是耐火砖蚀损的根本原因，而化学侵蚀会在一定程度上加剧由其引起的蚀损。
①化学侵蚀：煤的灰分中主要含有Si、AL、Ca、Fe及其他微量金属盐类，煤种不同，熔渣中各类组分（SiO2、AL2O3、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O）的含量也就不尽相同。高温条件下，砖体中的金属氧化物Cr2o3、AL2O3会与熔渣中存在的CaO、Fe2O3、MgO、SiO2等形成熔点较低的化合物。这些低熔点化合物可以通过耐火砖固有的气孔、晶格及液相空间渗入砖体内部，在热应力及机械应力作用下继续扩大通道的面积和深度。渗入砖体中的灰渣成分不可能与向火面砖中Cr2I3骨架完全相同，不同成分的热膨冷缩作用会导致在气化炉降温或升温过程中将向火面砖的表层撑掉，造成剥离。
②气流冲蚀与熔渣磨损：气化炉内的气流速度较高，会夹带灰渣颗粒直接冲刷和磨损炉壁，熔渣在耐火衬里的表面流动会形成剥离作用，这些均会导致耐火砖的损坏。耐火砖受损部位的分布与炉内流场的分布关系密切，而炉内流场与气化炉烧嘴的结构尺寸以及煤浆与氧气的混合物所形成的雾化效果有关烧嘴的雾化角度越大，气流及熔渣对炉壁耐火砖的冲刷就越严重，而且会发生颇为严重的烧蚀现象。此外，灰渣中CaO含量对耐火砖的蚀损也有较为明显的影响。若熔渣中CaO含量较多，则熔渣的熔点偏低，不易在耐火砖的表面形成附着的稳定的渣层，进而难以实现“以渣抗渣”的目的：但是熔渣中CaO含量过低，那么煤的灰熔点则偏高，这将影响气化操作温度。
③ 热应力劈坏无论事故引起的停车或正常检修停车，都会对气化炉的温度造成很大波动。由于各层砖的升温速率、膨胀系数、所受约束和阻力均不同，耐火砖的环向和垂直方向均会有应力产生。当应力大于向火面耐火砖的强度时，会导致耐火砖边角处出现裂纹，并进一步导致熔渣的渗入，在砖体裂纹处形成渗透层。由于熔渣与耐火砖在膨胀系数等诸多物理化学性质方面的差异，二者之间也会产生应力，温度的改变可能导致熔渣渗透层出现玻璃甚至整体脱落。
总结：我公司郑州驹达耐火材料有限公司在该炉型用耐火砖的实际中总结，应从煤种、耐火材料质量、操作水平等3个方面着手，减缓耐火材料在炉内的蚀损状况，延长耐火材料的使用寿命。主要有：①关于煤种选择，在满足工艺条件的前提下，应尽量减少使用CaO、SiO含量过高的煤种，避免形成过多的低熔点化合物，以期改善挂渣的情况②关于耐火材料方面应设法使其气孔微细化，如调节耐火材料的颗粒级配或添加适量的超细粉，以减少熔渣及气体在孔隙中的渗透，从而提高耐火材料的抗侵蚀能力。