新型气化炉耐火材料有关问题的探讨
基于RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析
基于RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析
RH炉是一种用于精炼不锈钢的设备，具有高温、高碱度和高氧化性的特点。
为了适应这些特点，RH炉的耐火材料必须具有良好的耐热、耐碱和耐氧化性能。
目前，RH炉的耐火材料主要有碳质材料、氧化镁材料和碳化硅材料等。
碳质材料具有高温稳定性和耐热性能，但在碱性环境下容易腐蚀。
氧化镁材料具有优异的耐碱性能，但
在高温下容易烧蚀。
碳化硅材料具有良好的耐热性能和耐氧化性能，但在碱性环境下容易
溶解。
RH炉的耐火材料在使用过程中常见的问题包括：耐火砖表面剥落、耐火材料烧蚀、耐火材料变形等。
耐火砖表面剥落主要是由于砌筑不牢固或者温度变化过大引起的。
耐火材
料烧蚀主要是由于高温下物质的熔化和氧化造成的。
耐火材料变形主要是由于温度波动或
者机械振动引起的。
为了解决这些问题，可以采取以下措施。
要提高耐火材料的烧结温度和强度，以增强
耐火材料的耐热性能。
要增加耐火材料的抗烧蚀能力，可以增加耐火材料中的镁氧砂含量，改善耐火材料的抗烧蚀性能。
还可以优化RH炉的操作工艺，减少温度变化和机械振动对耐火材料的影响。
RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析是对RH炉耐火材料性能和使用情况的综合
评估。
通过采取相应的措施，可以提高RH炉的使用效果，延长耐火材料的使用寿命，降低生产成本，提高钢铁生产的质量和效率。
浅谈气化炉燃烧室耐火材料砌筑要点
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关键词 ： 气化炉燃烧窒 ； 火材料 ； 耐 砌筑 ； 简体 内衬 ； 顶内衬 ； 拱 锥底 内衬
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气 化炉 钢 壳 体 任 制 造 ， 造 完 成 后 运 抵 施 工 现 场 安 装 就 制 位， 由于 气 化 炉 钢壳 体 设 计 压 力 为 ７ １Ｍｔ ， 气 化 炉 出 口 ＿破 ．５ Ｊ 儿 廿 Ｌ ｊ 渣机 连 接 ， 故其 安装 允 许 偏 差 及 检 查 方 法 、 验 数 餐 按 表 ｌ 检 进
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如何提高气化炉耐火砖的使用寿命
如何提高气化炉耐火砖的使用寿命摘要：目前国内水煤浆气化炉的发展较迅速，但影响气化炉长周期稳定运行的关键是气化炉的炉砖使用情况，本文章重点讨论了气化炉耐火砖使用寿命的影响因素及解决措施。
关键词：气化炉；耐火砖；使用寿命目前我国在大力发展具有国际水平的水煤浆加压气化技术，国内有两百多台水煤浆气化炉在运行，水煤浆加压气化的关键设备是气化炉，气化炉运行时间的主要制约因素就是耐火砖和烧嘴的使用寿命。
耐火砖相对于烧嘴其更换工艺复杂，周期更长，因此耐火砖使用寿命直接影响气化炉的正常运行和备用。
1、气化炉耐火砖组成和形式我公司气化装置采用德士古水煤浆气化技术，三台气化炉两开一备，气化炉耐火砖按布置的位置分为拱顶砖、筒体砖和锥底砖，现就各部位耐火砖的组成和形式介绍如下：1.1 拱顶：拱顶耐火材料分三层，由里到外分别为86%高铬砖、铬刚玉浇注料、纤维可压缩材料。
1.2 筒体：筒体耐火材料分四层，由里到外分别为：86%高铬砖、12%低铬砖、氧化铝空心球砖、耐火纤维毡。
1.3 锥底：锥底耐火材料分四层，由里到外分别为：86%高铬砖、12%低铬砖、铬刚玉浇注料、耐火纤维毡。
由于气化炉磨损更换较频繁的砖为向火面高铬砖，故本文仅针对向火面耐火砖的使用寿命进行研究讨论。
2、气化炉耐火砖损坏原因分析由于气化炉向火面耐火砖长期与高温、高压、低粘度和具有一定还原性的工艺介质相接触，局部区域还直接承受火焰冲刷和舔烧，工艺调整时温度、压力变化急剧，工作条件苛刻，因此耐火砖损伤形式多种多样，产生的原因也错综复杂，针对不同的损伤情况，一般概括为片状剥落、烧蚀损坏、化学侵蚀、冲蚀损坏等。
2.1、片状剥落：耐火砖相互之间的相对位移产生一定的剪切力，作用于耐火砖难免存在的细微缝隙和气泡的位置，就会产生有一定深度、面积较大的块状形态凹坑，经验上超过1.5mm深度就认为是片状剥落。
另外砖缝、砖体细微缝隙和气泡存在时为高温熔融流动态炉渣的渗入及侵蚀提供了通道，而且这种炉渣进入砖缝的侵蚀本身也促使砖缝不断加大，从而增加片状剥落的发生。
耐火材料行业的未来发展策略建议
耐火材料行业的未来发展策略建议目录第一节加强技术创新与研发能力 (3)一、加大科研投入 (3)二、加强与科研机构的合作 (5)三、引进高素质人才 (7)第二节优化产业结构与产业布局 (9)一、提高耐火材料产业集中度 (9)二、优化产品结构 (11)三、加强产业链协同发展 (13)四、拓展国际市场 (16)声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
第一节加强技术创新与研发能力一、加大科研投入随着科技的迅猛发展和工业领域的不断进步，耐火材料行业面临着前所未有的挑战和机遇。
为了应对市场竞争、提高产品质量、拓宽应用领域，加大科研投入成为耐火材料行业未来发展的关键策略之一。
（一）增强科研创新意识1、培育科研文化：耐火材料企业应着力营造重视科研、鼓励创新的企业文化氛围，激发员工创新热情，将科技创新作为企业发展的核心驱动力。
2、加大研发投入力度：企业领导应充分认识到科研投入的重要性，确保研发经费的充足，为科研项目提供必要的支持。
3、强化人才队伍建设：通过引进高层次人才、加强员工培训、与高校及科研院所合作等方式，打造一支具备高素质、创新能力的科研团队。
（二）强化技术创新体系1、研发先进生产技术：加大对先进生产技术的研发力度，提高生产自动化、智能化水平，降低生产成本，提高产品质量。
2、拓展新材料研发：针对耐火材料行业的应用领域，研发新型耐火材料，满足市场的多样化需求，提高产品的附加值。
3、加强产学研合作：与高校及科研院所建立紧密的合作关系，共同开展科研项目，促进科技成果转化，加快技术推广应用。
（三）建立科研评价体系1、设立科研项目库：建立科研项目库，对科研项目进行分类管理，确保科研工作的有序进行。
2、考核评价机制：建立科学合理的科研评价体系，对科研项目进行定期评估，激励优秀科研团队和个人。
3、知识产权保护：加强知识产权保护工作，鼓励员工申请专利，保护企业的技术成果，提高企业的核心竞争力。
气化炉耐火材料频繁损坏的原因分析和对策【范本模板】
气化炉耐火材料频繁损坏的原因分析和对策摘要：本文对我公司壳牌气化炉内侧耐火材料频繁损坏的原因进行分析和制定对策.对如何延长气化炉耐火材料的使用寿命，保证气化炉长周期运行进行探讨和总结。
希望对从事壳牌气化炉的生产维护管理的相关人员，了解气化炉内件耐火材料运行情况起到一定的帮助,以保证气化炉长周期运行。
关键词：Shell粉煤气化；气化炉;耐火材料；损坏原因；对策1 前言XX煤气化装置采用Shell粉煤加压气化工艺技术, 其加压气化炉炉膛采用水冷壁结构和耐火材料.气化炉运行期间，液态的渣层挂在耐火材料上向下流动，从而对水冷壁起到保护作用, 可使气化反应在气化温度高达1500-1700℃的较高温度下进行, 因而碳转化率较高, 有效气成分( CO + H2 )和冷煤气效率也较高。
由此可见, 耐火材料的正常状态对气化炉的稳定运行至关重要。
水富煤气化装置从2012年5月试开车至今，已反复开停车15次，每次停车对气化炉内部进行检查,发现内部耐火材料都存在不同程度的损坏，尤其是2012年11月和2013年5月损坏较严重，损坏面积达到4.5㎡和2。
8㎡.在烧嘴罩上方部分区域和烧嘴罩正下方区域耐火材料层较薄, 露出固定耐火材料所用的锚固钉，锚固钉头部熔化严重，导致局部水冷壁管已裸露，时刻危机着气化炉的w 稳定运行。
2 Shell气化炉内部基本构造和耐火材料性能2。
1 Shell气化炉内部基本构造气化炉是我公司XX煤代气装置引进壳牌煤气化工艺技术的核心设备.该设备采用独特的内外双层结构，外壳为压力容器，内件为膜式水冷壁结构，内外之间有一较大的环形空间。
在内件水冷壁表面内侧衬有一层碳化硅含量较高的、由水冷壁上密集锚固钉固定的陶瓷衬里保护系统，这就是耐火材料。
其目的一是为了保护水冷壁免受磨损、腐蚀和热冲击，二是调节燃烧过程的热输出并形成一个熔渣流动的良好表面。
图1 壳牌气化炉结构示意图图2 内侧耐火材料结构示意图2.2 耐火材料的性能在气化炉内是一个环境非常复杂的反应区域，在该区域内固体、液体、气体的高速冲刷，强还原性气氛和液态熔渣的侵蚀及开停车时较大的温度和压力波动，都对气化炉耐火材料造成剧烈的冲击，严重影响其使用寿命。
如何提高气化炉耐火砖的使用寿命
如何提高气化炉耐火砖的使用寿命文章重点讨论了气化炉耐火砖的性能要求，失效方式，质量保证措施，安装使用方法对耐火砖使用寿命的影响。
标签：汽化炉；耐火砖；使用寿命引言目前我国在大力发展具有国际水平的水煤浆加压气化技术，水煤浆加压气化的关键设备气化炉，能否稳定操作，长周期正常运行，其关键问题是气化炉用耐火材料的质量。
耐火砖在生产成本中占较大比重，延长气化炉耐火砖的使用寿命，对企业的经济效益有重大的影响，一值是一个需要探讨的问题。
1 德士古水煤浆汽化炉耐火材料的配置1.1 拱顶：拱顶耐火材料分三层，由里到外分别为90%高铬砖、铬刚玉浇注料、耐火纤维毡。
1.2 筒体：筒体耐火材料分四层，由里到外分别为：90%高铬砖，12%刚玉砖、氧化铝空心球砖、耐火纤维毡。
1.3 锥体：锥体耐火材料分四层，由里到外分别为：90%高铬砖，12%刚玉砖、铬刚玉浇注料、耐火纤维毡。
2 水煤浆加压气化炉耐火材料简介煤气化技术具备高反应温度、高气化压力、高碳转化率、高热能综合利用、低污染物排放等“四高一低”的特点。
水煤浆加压气化炉具有结构简单、对原料适用性强、气化后有效组分高，单炉产气能力大等特征。
水煤浆在加压气化过程中，使用温度从1250℃到1450℃，压力从1.9Mpa到8.9Mpa，水煤浆形成流动性很强的酸性熔渣，对汽化炉内衬耐火砖的侵蚀和冲刷极其严重。
汽化炉用耐火材料的的使用条件极为苛刻，因此耐火材料的选择极为重要。
汽化炉耐火材料主要包括向火面砖（铬铝锆砖）；支撑砖（铬刚玉砖）；保温砖（氧化铝空心球砖）；硅酸铝纤维毡、陶瓷纤维可塑料；铬刚玉浇注料、氧化铝空心球浇注料。
因向火面砖（铬铝锆砖）工作环境最差，性能要求最高，成本最贵，本章重点讨论向火面（铬铝锆砖）。
汽化炉向火面内衬耐火砖，经历了从刚玉、尖晶石到60%、80%、90%、95%铬铝锆砖的发展历史。
铬铝锆砖是目前耐火材料制品中体积密度最大的制品，体积密度可达4.25g/cm3以上，烧制后常温耐压最高可达180Mpa，具有很高的抗高速冲刷能力。
基于RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析
基于RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析一、RH炉耐火材料的使用现状1.材料种类多样化。
随着技术的不断进步，RH炉耐火材料的种类也在不断增加，包括碳化硅、氧化铝、氧化锆、碳化钨等材料，以满足不同条件下的使用需求。
2.技术水平不断提高。
随着材料科学和工艺技术的不断发展，RH炉耐火材料的制备工艺也在不断改进，从而提高了材料的使用性能和寿命。
3.性能稳定可靠。
RH炉耐火材料在高温、高压等恶劣环境下工作，要求材料具有良好的耐火性能和化学稳定性，而现阶段的RH炉耐火材料已经能够满足这些要求。
二、常见问题分析尽管RH炉耐火材料在使用现状中表现良好，但在实际工作中仍然存在一些常见问题，主要包括以下几个方面：1.腐蚀问题。
在RH炉内部，由于钢水的化学成分及温度较高，易引起RH炉耐火材料的腐蚀磨损，导致材料寿命缩短甚至失效。
2.热震裂纹问题。
在RH炉使用过程中，由于温度的快速变化，会引起RH炉耐火材料的热震裂纹，严重影响了材料的使用寿命。
3.材料性能不稳定。
一些RH炉耐火材料在实际使用中，因材料本身的制备工艺不够成熟或者原材料的品质不稳定，导致材料性能不稳定，难以满足实际使用需要。
4.材料成本过高。
部分RH炉耐火材料的制备成本较高，导致整体成本增加，不利于企业的长期经营。
针对上述常见问题，应该从以下几个方面进行解决：1.开发耐腐蚀性能更好的材料。
针对RH炉耐火材料的腐蚀问题，应该加强材料的研发，开发出更具有抗腐蚀性能的耐火材料，以提高材料的使用寿命。
2.优化材料结构及制备工艺。
对于热震裂纹问题，应该通过优化材料的结构设计和制备工艺，降低材料的热震裂纹倾向，从而提高材料的抗热震性能。
3.加强过程控制，提高材料稳定性。
在材料的制备过程中，应该加强对原材料的质量控制和制备工艺的控制，以提高材料的稳定性和一致性。
4.降低材料成本。
对于材料成本较高的问题，应该优化材料的配方和制备工艺，降低材料的成本，以满足企业的经济需要。
(整理)德士古煤气化炉耐火砖问题探讨
德士古煤气化炉耐火砖问题探讨根据耐火砖的蚀损机理，煤熔渣对耐火砖的侵蚀主要包括三个过程，即溶解、渗透和冲刷磨损。
对一定的炉衬材料而言，溶解过程受耐火材料上的渣边界层扩散过程所控制，溶解速率取决于温度的高低，因此，操作温度是影响耐火砖寿命的主要因素。
从上焦使用过的三炉砖看，由于受煤质影响均不同程度在大于1 400 ℃高温运行一段周期，特别是2号炉，在大于1 400 ℃运行近1 000 h，最高操作温度达1 480 ℃，因此对砖的使用寿命造成了不同程度的影响。
对于鲁南化肥厂以及渭河化肥厂的第一炉砖，由于均使用高灰熔点煤，其操作温度均在1 400 ℃以上，特别是渭河化肥厂，当测温热电偶损坏后，较长时间以CH4含量达70×10-6为参考运行，此值估算在1 500 ℃左右，因此造成了对耐火砖的严重损伤。
根据经验，在适宜的操作温度以上，每增长100 ℃，耐火砖的蚀损率将增长近四倍，因此，选择高活性与低灰熔点的煤种，使气化炉在较低的操作温度下运行，是延长耐火砖寿命的重要途径。
由于熔渣的渗透将导致砖的变质带与原砖带间不同的热膨胀系数，当温度与压力急剧变化时，如开停车及发生操作故障时，变质带与原砖带间就将产生热应力裂纹，这种裂纹在多次的温度压力波动中，不断扩展加深直至砖层剥落。
因此，在一定的操作温度条件下，开停炉次数的增加将会加剧耐火砖的蚀损。
从1号炉与3号炉的使用情况看，其运行条件相近，但3号炉的开停炉次数相对少（每次开炉平均运行周期：1号炉为225 h，3号炉为305 h，而国外装置在700 h）。
所以这也是3号炉的耐火砖平均蚀损率比1号炉低的原因之一。
煤灰性质的差异同样会对耐火砖的使用寿命产生影响。
煤灰渣中最易渗透的成分是SiO2和CaO, 其次是FeO、Al2O3, 因此，渣中含有较高SiO2和CaO时，对Cr砖的腐蚀也就越大。
煤灰的组成确定了渣的粘度与温度的关系，在适宜的粘度和操作温度下，耐火砖表面将保持一层固态的煤渣层，这层挂渣将有助于防止进一步的渣冲蚀，起到以渣抗渣的效果。
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二 、ＯＭＢ加 压 气 化 炉 加 压气 化 炉 耐 火 材 料 的 结构 气 化炉燃 烧 室内衬 耐火 材料 共分 为拱顶 、筒 体 、锥 底 和渣 Ｅ ｌ 四部
墨整丝
中 国化 工 贸易
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鑫 麓
新型气 化 炉 耐火材 料 有关 问题 的探 讨
郝 守 昌
（ 兖矿 新疆煤化 工有限公 司 ，山东滕 州 ２ ７ ７ ５ ２ ７ ）
摘
要 ：简单介绍 了多喷嘴对置式水煤浆加压 气化 炉燃烧 室内衬耐 火材料的结构和选用 ，分析 了耐火砖 的损蚀机理 、烧蚀模 式以及 影响耐火砖 损蚀机理 措施 寿命
一
、
ＯＭＢ加压 气化炉 的工作环境 以及对耐 火材 料的要 求
水 煤浆 加压 气化 炉的工 况 条件极 为苛 刻 ，燃 烧反 应室 为强还 原性 气氛 ，同时遭受 酸性熔 渣 的侵蚀 和高 速流 体 的冲刷 ，且气 化炉 内的温 度 场 及 流 场 是 不 均 匀 、 不 稳 定 、 甚 至 不 连 续 的 。 要 求 高 温 （ １ ２ ５ ０ ～ １ ５ ５ ０ ℃），高 压 （ ２ — ８ ． ５ ＭＰ ａ ） ，强还 原气 氛 和液 态 酸 性排 渣 ， 伴 随着 固体 、液 体 、气体 的高 速冲 刷且 在开停 车 时有较 大 的温 度和 压 力 波动 等。所 有这 些都对 气化 炉用 耐火 材料特 别是 向火 面耐 火砖提 出
高速 喷 出与煤浆并 流 混合 雾化 ，在气 化炉 内进 行火焰 型 非催化 部分 氧 化 反应 的工艺过 程 ，即煤 的气 化技术 。 目前应 用最 广泛 的气化 炉 主要 有 美 国德 士 古发 展公 司开发 的水煤 浆 加压 气 炉 （ 原Ｔ ｅ ｘ ａ ｃ ｏ ，现 Ｇ Ｅ ） 和 中 国 自主开 发 的多 喷嘴对 置 式水 煤浆 加压 气 化 炉 （ 以下 简 称 Ｏ ＭＢ
使用寿命 的因素，对提 高耐火砖使 用寿命的措施进行 了探讨 ，对多喷嘴 气化炉的稳定运行具有重要意义。 关键词 ：水煤浆气化 炉 耐火材料
水煤 浆气化Байду номын сангаас炉主要 是将煤 炭洁 净 、高效 地转 化为合 成气 （ 主要 成分 Ｃ Ｏ ＋ Ｈ ） 。其 工作过程 是水煤 浆与气 化剂 （ Ｏ ） 一起通 过喷嘴 ，气化 剂
加压气 化炉） 。Ｏ ＭＢ加 压气化 炉 以其独特 的技 术优 势 已得 到国 内外煤 化 工企业 的广泛认 可 。无 论是 Ｇ Ｅ还 是 Ｏ ＭＢ加压气化 炉 ，在燃烧 室 向 火面部位 均采 用铬 铝锆砖 （ 俗称 高铬砖） ，目前 内衬 耐火材 料 的使 用寿 命仍是 影响气化 炉长周 期稳定运 行的主要 因素之 一
了严格 的要 求 １ ． 必 须有 良好 的的抗熔 渣侵蚀性 、抗渗透 性 以及抗 震性能 ２ ． 较 好的高温 体积稳 定性能 以抵 抗温度 和压力 的波动 ３ ． 较 高的热态 强度 以抵抗熔融 煤渣 的冲刷和磨 损
力学支撑 作用 ，并且 能够 经受 高温下 ［ ｗ ｉ ｋ ｉ ］ 腐蚀 ［ ／ ｗ ｉ ｋ ｉ ］ 性气 体 的侵 蚀 。 １ ２ 铬 刚玉 砖 （ 主要性 能参 数见 表 ２ ）常 温强 度很 高 （ 大于 １ ２ ０ ＭＰ ａ ） ， 并 且高 纯刚玉 中添加 １ ２ ％以上的氧化 铬 更增加 了该 制 品抗 腐蚀 性气 体 侵 蚀性能 。 ３ ． 隔热砖 隔 热砖 位于 支撑 砖之 后 ，对气 化 炉起 保 温作 用 ，使 热损 失 降低 ， 使外 壁温度 保持在 设定 值 ，是一 种很好 的 节能材料 ；氧化铝 空心 球砖 除了导 热率低 （ ｏ ． ８ Ｗ／ ｎ ｉ ｋ ／ １ ０ ０ ０ ℃） 外 ，常温 、高温 强度是 轻质耐 材 中 最好 的 ，并 且杂质 含 量极低 ，具 有很好 的抗 腐蚀性 气体 的侵 蚀能 力和 缓冲热 应力能 力。是 目前轻质保温 耐火材料 中最佳材料 。
三 、 ＯＭＢ加 压 气 化 炉 耐 火 材 料 的选 择
１ ． 向火 面砖 由于 向火 面直接 与煤 溶渣 接触 ，是气化 炉 用耐火 材料 最苛 刻的 部 位 ，所 以向火面砖 选用 ９ ｏ 铬 铝锆砖 （ 俗 称高铬 砖 ，主 要性能 参数见 表 １ ） 。铬 铝锆砖 所用 原料为 Ｃ ｒ ｏ 。 含量 大于 ９ ９ ［ ｗ ｉ ｋ ｉ ］ ％［ ／ ｗ ｉ ｋ ｉ ］ 的ｃ ｒ ０ 。 电 熔合成料 （ 体积密 度大于 ５ ． １ ｇ ／ ｃ ｍ ） ，同时添 加有超细 粉 ，经 混碾 、成 型后在 高温梭式 窑 中烧成 。该产 品具 有体积 密度大 （ 大于 ４ ． ２ ５ ｇ ／ ｃ ｍ ） 、 气孔 率低 （ 小于 １ ６ ％） 、常温耐 压大 （ 大于 １ ２ ０ ＭＰ ａ ） 、氧 化 铁和 氧化 硅 等杂质含 量少 的优 点 、同时具 有很 好的热 态稳 定性 能 ，抗 高温 蠕变 性能 等 。这些 满足了气化 炉向火 面用耐火材 料的要求 ，所 以 ９ Ｏ 铬 铝锆 砖是 目前气化 炉向火 面耐材的最 佳选择 。 ２． 背衬砖 背衬砖 位 于向火 面砖 背后 ，对气 化炉 耐火材 料整 体起至 关重 要 的