粉煤气化炉水冷壁耐火捣打料衬里的材质及产品性能-找耐火材料网

粉煤气化炉水冷壁耐火捣打料衬里的材质及产品性能

发布日期： 2019-10-16 11:49:30 阅读量（360）作者：张红

在粉煤气化炉中，煤粉和氧气在气化炉燃烧室内反应，温度1400～1600℃，操作压力4.0MPa左右。气化炉水冷壁分为主水冷壁、上部盘管和渣口盘管三部分。水冷壁和急冷室由耐热低合金钢制成。水冷壁向火面焊有10mm的耐热钢抓钉，捣打了一层20mm厚的碳化硅捣打料作保护层。由于碳化硅衬里及形成的流动渣层和固态渣层的保护，水冷壁水管中水的温度约为270℃。

为防止水冷壁被煤熔渣腐蚀及损伤，水冷壁表面捣打一层导热性好的耐火捣打料，能将渣层及衬里上的热量迅速传递给水冷壁。这就要求耐火捣打料衬里要有较高的导热性，在还原性气氛中有良好的抗煤渣侵蚀性。由于SiC具有耐高温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀等特点，还具有很高的热导率(500℃时为30.0W·(m·K)-1);刚玉的主晶相为α-Al2O3，体积密度3.9g·cm-3，耐火度2050℃，莫氏硬度9.0;Cr2O3具有α-Al2O3的晶体结构，熔点2435℃，对酸碱有很好的稳定性，可与Al2O3、SiO2等氧化物形成固溶体，增加了熔渣的黏度，可有效阻止熔渣的渗透。因此，水冷壁捣打料采用SiC-Al2O3-Cr2O3材质。

气化炉用SiC-Al2O3-Cr2O3捣打料是由高纯度碳化硅大颗粒，刚玉、铬刚玉细粉等，以磷酸铝铬为结合剂配制而成的，属气硬性捣打料，在空气中就能固化。其强度的形成是由于胶体结合剂在35～240℃下脱水浓缩发生聚合反应，并与碳化硅、刚玉微粉产生化学结合产生的。磷酸铝铬、刚玉、铬刚玉、纳米级Cr2O3等耐火原料，在1100～1450℃下产生陶瓷结合，形成了多晶复合相。高温下纳米级的氧化铬与氧化铝微粉形成固溶体，增强了衬里抗侵蚀性和耐磨性。

在水冷壁用耐火材料中，应减少SiO2的含量，无论是游离态还是结合态SiO2，都能与气化炉内氢气反应，生成气态产物逸出，进而破坏耐火材料的组织结构，使其强度降低，加速了耐火衬里的损毁。水冷壁衬里用耐火材料的产品性能及所用部位见表1。

表1粉煤气化炉水冷壁衬里用耐火材料的产品性能及所用部位