作者/來源:王文西1 耿可明2 潘 俊1 施 飛2(1.上海焦化有限公司,上海,200241; 日期: 2009-04-24 點(diǎn)擊率:1511
水煤漿加壓氣化爐已經(jīng)有30多年的應(yīng)用歷史,是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù),我國應(yīng)用該技術(shù)也已10多年,從技術(shù)的掌握和操作的熟練,到設(shè)備的國產(chǎn)化和配套耐火材料的制造都有較大優(yōu)勢。目前我國在建和已投產(chǎn)的水煤漿氣化爐已超過100臺,為發(fā)揮我國的煤炭資源優(yōu)勢,補(bǔ)充油氣資源不足,保障能源安全,滿足對化工產(chǎn)品需求,解決煤炭非潔凈利用造成環(huán)境污染作出了重要貢獻(xiàn)。
上海焦化有限公司于20世紀(jì)90年代引進(jìn)了德士古水煤漿氣化爐,用以生產(chǎn)城市煤氣和甲醇,爐襯材料采用Cr2O3-Al2O3-ZrO2系高鉻磚。在生產(chǎn)過程中認(rèn)識到,氣化爐內(nèi)襯高鉻磚的使用壽命是決定整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性的一個(gè)非常重要的因素。從世界范圍看,耐火材料壽命的延長也已成為氣化爐用戶的最大需求。影響氣化爐耐火磚使用壽命的因素很多,歸納起來主要有耐火磚的性能和使用條件,本文將結(jié)合國內(nèi)外水煤漿加壓氣化爐的研究和上海焦化有限公司多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),介紹煤渣成分、操作溫度和其他一些使用條件對氣化爐內(nèi)襯耐火材料壽命的影響。
1 煤渣的化學(xué)成分
煤渣成分為硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、鈦、錳、硫和磷等元素的氧化物及其鹽類,主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,占總成分的80%以上。國內(nèi)外大量的研究和實(shí)爐使用結(jié)果表明,相對于ZrO2、Al2O3和MgO等所有氧化物及其他復(fù)合物耐火材料,Cr2O3基耐火材料與煤渣的相容性最好,并且從Cr2O3與煤灰熔渣的任何一種主成分構(gòu)成的二元相圖看,其最低共熔溫度都相當(dāng)高,高鉻磚與煤渣接觸而導(dǎo)致的損毀主要是氧化鉻在熔渣里的溶解和熔渣滲透而致的結(jié)構(gòu)剝落。
熔渣的熔點(diǎn)和黏度是影響其在高鉻磚中滲透深度和滲透量的....