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技術專欄

氣化爐用耐火材料

編輯:   分類:技術專欄  發布:2018-05-31   瀏覽:次

 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。現今普通采用的是剛玉磚或高鋁磚。如果耐火磚品質良好、使用得當,其壽命可達三年以上。如開停車頻繁,操作不穩定,其壽命人大縮短。倘若發生超溫度或壓力劇變等事故,可使耐火磚嚴重擬壞或塌垮。由于氣化爐各部分工作條件嚴酷程度不一,通常使用壽命較長的是爐下部耐火磚,次之是中部或上部耐火磚,再次是爐頭部分耐火磚。

表征耐火磚品質的物理和化學指標很多,除一般要求外,下列性能對向火面耐火磚更有重要意義:
1、常溫耐壓強度,是反映耐火磚的燒成優劣情況,組織結構是否均勻致密以及抵抗撞擊、磨損和其它機械作用能力的一切指標;
2、耐火度,是指耐火磚在高溫下抵抗熔化的性能;
3、荷重軟化點,是耐火磚在一定的壓力(如2公斤/厘米2)下軟化變形的溫度;
4、抗熱震性,耐火磚抵抗驟冷驟熱而不破裂的性能;
5、抗渣性,耐火磚在高溫下抵抗熔渣的化學和物理作用的性能。
此外,不同的磚對各種化學氣氛的抗蝕性能也不同。
粘土磚的荷重軟化點較低。硅磚對堿性熔渣和含H2、H2O的氣體作用激烈。鎂磚高溫性能良好,但與使用于中間磚層的粘土磚有嚴重反應。碳化硅磚耐高溫性能良好,但在氧化氣氛中遭受毀壞,故可用在氣化爐下部還原性氣氛中,若用于爐底,則沉積的重油灰分中的堿性金屬氧化物對其有不利作用。普通高鋁磚的荷重軟化點較低,常用于爐子下部或第二層。比較理想的是含A12O3 95%以上的剛玉磚,其耐火度可達1900℃以上,荷重軟化點可達1800℃以上,常溫機械強度可達1000公斤/厘米2,對灰分和煤氣的抗蝕性能也都較好。
但是,即使以電熔剛玉為原料的制品,如加工和燒結不良,則其高溫性能和機械強度均大大降低。
水煤氣對耐火磚中的Fe2O3和SiO2有侵蝕作用。Fe2O3在高溫高壓下,會與一氧化碳發生反應而還原成鐵。SiO2在汽—氣介質中可以發生溶解和化學反應形成揮發性硅酸而被煤氣帶走,導致耐火磚表面剝落強度降低。在廢熱鍋爐流程中,硅酸會凝結在表面溫度600℃以下的廢熱鍋爐管壁上,污染受熱面,降低發汽量。此即所渭硅轉移問題。硅轉移問題與氣化爐內水蒸汽分壓有關。在30氣壓操作的氣化爐內,水蒸汽分壓不高,故對耐火磚含SiO2量尚無苛求。
對于高壓下操作的油氣化系統,宜采用低硅低鐵的剛玉磚。
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