水煤漿加壓氣化爐已經有30多年的應用歷史,是一項非常成熟的技術,我國應用該技術也已10多年,從技術的掌握和操作的熟練,到設備的國產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,補充油氣資源不足,保障能源安全,滿足對化工產品需求,解決煤炭非潔凈利用造成環(huán)境污染作出了重要貢獻。
上海焦化有限公司于20世紀90年代引進了德士古水煤漿氣化爐,用以生產城市煤氣和甲醇,爐襯材料采用Cr2O3-Al2O3-ZrO2系高鉻磚。在生產過程中認識到,氣化爐內襯高鉻磚的使用壽命是決定整個系統運行經濟性和可靠性的一個非常重要的因素。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,本文將結合國內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踐經驗,介紹煤渣成分、操作溫度和其他一些使用條件對氣化爐內襯耐火材料壽命的影響。
1 煤渣的化學成分
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。國內外大量的研究和實爐使用結果表明,相對于ZrO2、Al2O3和MgO等所有氧化物及其他復合物耐火材料,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成的二元相圖看,其最低共熔溫度都相當高,高鉻磚與煤渣接觸而導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構剝落。
熔渣的熔點和黏度是影響其在高鉻磚中滲透深度和滲透量的....