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热解气化炉耐火浇注料

添加时间:2019年9月5日  浏览次数:

根据各种热解气化炉的运行条件, 使用不同的耐火浇注料, 耐火浇注料稳定的耐用性对气化炉的长期运行是非常重要的。各种气化炉所用的耐火浇注料 根据炉内气氛不同而异, 炉内氧化气氛的气化炉使用 Al2O3- Cr2O3 系耐火材料, 而炉内还原气氛的气化炉使用C- SiC系耐火浇注料

一:各种气化熔化炉用浇注料

1.1 SiC系浇注料

直接熔融气化炉的炉内是还原气氛。因此, 在要求抗侵蚀性的部位一般适用 SiC 和C- SiC 系耐火浇注料。SiC和C等非氧化物系材料难以和渣浸润, 对降低熔损速度是非常有效的。另外, 还具有热传导率高、抗热震性好的优点。因此, 在不发生氧化损伤的还原气氛下优先使用这些耐火材料。 图1是直接熔融气化炉用典型的耐火浇注料内衬。

热解气化炉耐火浇注料

上部的温度较低, 考虑到废弃物导致的磨损和缩短工期, 往往采用高强度的致密粘土系湿式喷补料。本公司除车载型装置外, 还开发了小型湿式 喷补施工机械, 即使在空间狭小的地方也可以应用。另外, 风口附近, 热分解残留的固形物、灰分等开始熔化, 所以在其以下的部位要求有抗侵蚀性、抗渣浸润性, 因此使用 SiC 系耐火浇注料。 侧壁部位使用 SiC 系浇注料, 但在出渣口、炉缸则使用更高强度、更好抗侵蚀性的 SiC 系砖。

1.2 Al2O3- Cr 2O3 系浇注料

热分解气化炉的炉内是氧化气氛, 通常产生的渣的碱度 ( C/S) 低于1.5, 所以一般使用 Al2O3- Cr2O3 系耐火材料。之所以使用含氧化铬耐火材料是因为氧化铬熔出到渣中形成高粘度的境界层, 熔化速度 (扩散速度) 显著降低, 抗侵蚀性好。 氧化铬含量高, 抗侵蚀性则提高。 

气化炉耐火浇注料

图3是热分解气化炉的典型耐火浇注料炉衬的例子。一般热分解气化炉主要使用氧化锆含量 10%~30%的耐火材料, 但在使用条件苛刻, 要求具有更高抗侵蚀性的部位, 也有使用高铬耐火材料的情况,, 当氧化铬含量提高到 60%~80%时, 抗侵蚀性大幅度提高。另一方面, 氧化铬能提高抗侵蚀性, 相反却难以获得发达的结合组织, 气孔率偏高。其结果, 受炉内温度波动影响所造成的热剥落或受渣浸润的影响所导致的结构性剥落, 成为主要的损毁原因。公司开发添加硅成分, 大幅度提高抗剥落性的Al2O3 - Cr2O3 系浇注料。通过添加硅成分, 在抗热震性试验中获得良好的试验结果。适用于要求抗热震性的部位。

制品中氧化铬的铬离子为 3 价铬时没有毒性, 但根据使用条件能变质为有毒的6价铬, 所以 Al2O3- Cr2O3 系耐火材料存在废材处理的问题。近年来, 从保护环境的角度出发, 要求无铬化, 本公司为了应对这种要求, 开发了特殊的运用尖晶石原料的高抗侵蚀性无铬不定形耐火浇注料。无铬浇注料的抗侵蚀性相当于添加氧化铬 20%的水平。

热分解气化炉系统已实际应用。今后, 要提高处理技术, 耐火材料技术的影响也变得更为重要, 对耐火材料的要求也在扩大。在选择耐火材料时, 必须仔细研究各种炉子的操作气氛和渣的组成、操作温度等条件, 选择最优化的材质。特别是热分解气化熔化炉用的耐火材料, 要求Al2O3- Cr2O3 系耐火浇注料具有更高的抗侵蚀性, 同时从环保角度出发, 要求解决 6 价铬变质问题, 实现无铬化。更高的抗侵蚀性、且无铬的耐火材料开发是今后的技术课题之一

关键词:气化炉   耐火浇注料   
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