水煤浆气化炉铬刚玉砖耐火材料的选择

气化炉炉渣主要含有CaO，SiO2，MgO，AL2O3 及Fe2O3等多种氧化物。氧化物与炉渣中的多种金属氧化物相比，Cr2O3的溶解度最小，表明 Cr2O3具有

气化炉炉渣主要含有CaO，SiO2，MgO，AL2O3 及Fe2O3等多种氧化物。氧化物与炉渣中的多种金属氧化物相比，Cr2O3的溶解度最小，表明 Cr2O3具有一定的抗炉渣侵蚀能力。另一方面，Cr2O3可与炉渣中的AL2O3，Fe2O3及MgO反应转化为复合尖晶石（Me，Fe）O·（AL,Cr，Fe）2O3，形成一层致密的保护层，可以有效防止炉渣的进一步侵蚀。因此，通过增加Cr2O3比例可提高抗侵蚀性能。

1:水煤浆气化炉耐火材料的选择

水煤浆加压气化技术工况条件较为苛刻。首先气化炉内燃烧室温度最高超过1400℃，操作压力最高可达8.7MPa；其次，气化炉内存在的强还原气氛和高温环境，对气化炉内衬耐火材料会造成侵蚀影响；最后，液态熔融态排渣时伴随着固、液、气三相高速冲刷，开停车过程中存在温度和压力的剧烈变化。满足以上工况条件均需要高质量的气化炉耐火材料。

气化炉炉内的温度一般要高于炉渣的熔点，故炉内炉渣以液态形式存在，随着高速气流沿炉内壁下行，一部分液态熔渣沉积在炉壁上，另一部分从渣口排出。由于液态渣在冲刷炉衬耐火材料的同时，还与炉衬发生化学反应，进而侵蚀炉衬，因此要求炉衬耐火材料须具备较高的抗冲刷能力和抗侵蚀能力。由于炉内高温高压的工况环境，因此要求耐火材料须具备优良的抗高温蠕变性能。抗高温蠕变性能是耐火材料的重要评价指标。优良的抗高温蠕变性能可保证炉衬用耐火材料在较长使用时限内不发生表皮破坏现象。

综上所述，炉内耐火砖需满足以下性能要求：优良的抗熔渣侵蚀性能；高的热态强度；优异的高温体积稳定性。因此，根据气化炉内的工况特点，耐火砖的选择包括向火面砖、背衬砖、隔热砖、铬钢玉浇注料和可压缩纤维层料等5种材料。

1.1耐火层侵蚀面砖

由于Cr2O3的二面角较大，与煤熔渣不发生润湿作用，可最大程度降低熔渣的侵蚀和渗透；同时，由于煤熔渣可直接接触向火面，对耐火材料性能要求最为苛刻，故水煤浆气化炉向火面砖须选用高性能的90铬铝锆砖（俗称高铬砖）。高铬砖的制备过程：以纯度不低于99％的电熔Cr2O3合成材料为主，再加入一定量的超细粉，通过混碾、成形及高温梭式窑中烧制等工艺过程。高铬砖物理化学性能特点为体积密度大、气孔率低、常温耐压大、氧化铁和氧化硅等杂质含量低等，具备良好的热稳定性和抗高温侵蚀性等优点。

1.2中间永久层铬刚玉砖

向火面砖背后即为背衬砖，12铬刚玉砖常温强度很高，抗腐蚀性气体侵蚀性能优良，主要起到支撑向火面耐火材料的作用，同时也能抵抗高温条件下腐蚀性气体的侵蚀。

1.3隔热保温层砖

背衬砖之后即为隔热砖，一般选用氧化铝空心球砖作为隔热砖，其导热率低，保温隔热效果好，可有效减少气化炉的热损失，降低能耗；同时，氧化铝空心球砖在常温、高温条件下均具备较高的强度，材质轻且杂质含量极低，具备优异的抗侵蚀及抗热应力性能。

1.4铬刚玉浇注料

铬刚玉浇注料主要用于气化炉的球顶及锥底部分，具有良好的整体性及易施工等优点，尤其当遇到复杂结构的施工时，使用铬刚玉浇注料不仅方便快捷，而且节省工时。另外，铬刚玉浇注料由于抗气体侵蚀性强、体积密度大及气密性好，因此能够大大增加气化炉的使用寿命。

1.5绝缘隔热棉层

由于可压缩纤维层料的容重小且热导率低等优点，故具备优异的保温绝热性能，同时可有效降低里层耐火材料高温条件下的径向膨胀作用。另一方面，压缩纤维层料施工非常便利，可节约制造成本