多噴嘴對(duì)置式煤氣化爐用耐火材料的研制及應(yīng)用
作者/來源:石 凱 吳忠陽(yáng)(河南省伯馬股份有限公司,河南新鄉(xiāng),453000) 日期: 2009-05-12 點(diǎn)擊率:1429
高效潔凈的煤氣化技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)煤化工行業(yè)研究的熱點(diǎn)問題,為了研究開發(fā)先進(jìn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù),由國(guó)家發(fā)改委組織,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)主持了“十大'國(guó)家重大技術(shù)裝備——大型化肥成套設(shè)備研制項(xiàng)目,項(xiàng)目依托山東華魯恒升化工股份有限公司大氮肥國(guó)產(chǎn)化技術(shù)改造項(xiàng)目,河南省伯馬股份有限公司承擔(dān)了該項(xiàng)目子專題——耐火材料研制,成功開發(fā)了適合多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)使用要求的高性能鉻鋯材料。本文簡(jiǎn)要介紹了該產(chǎn)品的研究開發(fā)和使用情況。
1 高性能鉻鋯材料的研究
隨著多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)的開發(fā),對(duì)氣化爐爐襯材料提出了新的要求,與頂噴煤氣化技術(shù)相比,多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)爐襯有如下特點(diǎn):①噴嘴附近爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布的不均勻程度增大,爐襯表面的溫度波動(dòng)更頻繁,其波動(dòng)值也更大;②噴嘴附近爐襯的表面將經(jīng)受更強(qiáng)烈的介質(zhì)沖刷磨損;③在爐襯結(jié)構(gòu)上增加了托磚板結(jié)構(gòu),托磚將承受較大的剪切力。因此對(duì)爐襯材料提出了新的要求:①更優(yōu)良的抗熱震性;②更高的高溫抗折強(qiáng)度;③較好的抗侵蝕性。
1.1 提高鉻鋯材料的抗熱震性研究
高純氧化鉻材料的熔點(diǎn)較高,難以獲得高強(qiáng)度的材料,且其熱膨脹系數(shù)較大,因此抗熱震性較差,不能滿足氣化爐溫度頻繁波動(dòng)的工況條件,必須提高其抗熱震性。通過加入ZrO2微粉和。α-Al2O3納米粉對(duì)材料進(jìn)行增韌。
1.1.1 ZrO2含量對(duì)材料抗熱震性的影響
氧化鋯有3種晶相,加熱氧化鋯時(shí),約在1100℃由單斜相(m-ZrO2)向四方相(t-ZrO2)轉(zhuǎn)變,并產(chǎn)生約3%~5%的異常體積變化,這一變化是加熱時(shí)收縮、冷卻時(shí)膨脹。在Cr2O3材料....