山东兖矿鲁南化肥厂(简称鲁南厂)德士古气化装置1993年4月8日投料成功,1994年1月达到设计能力。鲁南厂这套气化装置国产化率虽已达到80%以上,但引进设备费用占总费用的18.07%,其中气化炉的耐火材料费用就占引进设备费用的40%。因而开发使用国产耐火砖来替代价格昂贵的进口耐火砖,势在必行。
1 气化炉耐火砖的结构与组成
1)耐火材料的结构
气化炉内耐火砖共分为3层,由里到外分别为:保温层、隔热支撑层与向火热面层,本文所讨论的耐火材料指的是里层的向火热面砖。炉膛的容积为12.7m3,热面层共分三部分,上部为拱顶部分,中间为直简体部分,下部为锥底部分。三部分之间相互独立,有利于各部分的拆除或更换。另外,为保持炉衬的整体性,砖与砖、层与层之间均设有沟槽结构,可以在砌筑后严密结合,并可以防止串气的发生。
2)耐火砖的组成
由于砖的Cr2O3含量对耐火砖抗熔渣的损蚀性非常关键,因而一般耐火砖型号均以Cr2O3的含量多少命名,鲁南厂使用的国产新乡80砖(型号XKZ-80)及洛阳90砖的理化性能指标见表1。
2 热面耐火砖的使用环境及要求
煤浆和纯氧通过工艺烧嘴喷入气化炉内,发生半氧化还原反应,制取合成气。气化炉操作条件为炉膛温度≤1350℃,操作压力2.80MPa,煤浆质量含量66%±1%,煤浆灰熔点....