气化炉的耐火材料需要具备耐受高温、抗热震、抗渣蚀和抗侵蚀性能,常见的耐火材料包括以下几种:
1. 碳化硅砖(SiC砖)
适用于炉内高温部位,如辐射区和热交换区。
具有高导热性、耐磨性和抗侵蚀性。
2. 刚玉砖(Al₂O₃含量≥90%)
主要用于高温部位,如燃烧室、喷嘴区域等。
在氧化性气氛下性能稳定,具备较强的高温性能和抗渣蚀能力。
3. 高铝砖(Al₂O₃含量60%-80%)
适用于炉膛、炉**等高温部位。
具有良好的抗热震性能和耐磨损性。
4. 镁铬砖(MgO-Cr₂O₃)
主要用于气化炉的炉衬,能抵抗碱性熔渣侵蚀。
具有良好的抗剥落性和耐腐蚀能力。
5. 不定形耐火材料(耐火浇注料、喷涂料)
适用于复杂形状的炉衬,如炉门、弯管等区域。
施工方便,抗热震性能优良。
选择气化炉耐火材料时,需要考虑以下关键因素:
1. 工作温度
不同气化炉类型的工作温度不同,一般在 1200℃-1600℃ 之间。
需要选择耐温性能合适的材料,如刚玉砖(Al₂O₃含量高)可耐受1600℃以上,而高铝砖适用于1200℃-1400℃的区域。
2. 化学侵蚀
气化过程中会产生 碱性(Na₂O、K₂O)、酸性(SiO₂)、还原性(H₂、CO)等气氛,对耐火材料有侵蚀作用。
碱性气氛下选择镁铬砖、镁铝砖,酸性环境下选择高铝砖、刚玉砖,强还原气氛下可选碳化硅砖或不定形耐火材料。
3. 热震稳定性
气化炉工作时温度波动较大,炉衬材料需能承受冷热交替,避免开裂剥落。
碳化硅砖和高铝砖具有较好的抗热震性能,适用于温度波动较大的部位。
4. 机械冲刷和磨损
由于气流和颗粒物(如煤粉、灰渣)高速冲刷炉衬,材料需要具备耐磨性。
碳化硅砖和刚玉砖具有较高的耐磨性,适用于高流速、高冲刷区域。
5. 炉衬寿命和维护成本
定形耐火砖(如高铝砖、刚玉砖)寿命较长,但安装成本较高,适用于炉膛、燃烧室等关键部位。
不定形耐火材料(如浇注料、喷涂料)施工方便,适用于炉门、管道等复杂形状部位,维修方便但使用寿命稍短。
具体选择哪种耐火材料,需要根据气化炉的结构、工作温度、燃料成分以及炉衬寿命要求来决定。
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