高效洁净的煤气化技术是当前我国煤化工行业研究的热点问题,为了研究开发先进的具有自主知识产权的煤气化技术,由国家发改委组织,中国石油和化学工业协会主持了“十大'国家重大技术装备——大型化肥成套设备研制项目,项目依托山东华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥国产化技术改造项目,河南省伯马股份有限公司承担了该项目子专题——耐火材料研制,成功开发了适合多喷嘴对置式煤气化技术使用要求的高性能铬锆材料。本文简要介绍了该产品的研究开发和使用情况。
1 高性能铬锆材料的研究
随着多喷嘴对置式煤气化技术的开发,对气化炉炉衬材料提出了新的要求,与顶喷煤气化技术相比,多喷嘴对置式煤气化技术炉衬有如下特点:①喷嘴附近炉内温度场分布的不均匀程度增大,炉衬表面的温度波动更频繁,其波动值也更大;②喷嘴附近炉衬的表面将经受更强烈的介质冲刷磨损;③在炉衬结构上增加了托砖板结构,托砖将承受较大的剪切力。因此对炉衬材料提出了新的要求:①更优良的抗热震性;②更高的高温抗折强度;③较好的抗侵蚀性。
1.1 提高铬锆材料的抗热震性研究
高纯氧化铬材料的熔点较高,难以获得高强度的材料,且其热膨胀系数较大,因此抗热震性较差,不能满足气化炉温度频繁波动的工况条件,必须提高其抗热震性。通过加入ZrO2微粉和。α-Al2O3纳米粉对材料进行增韧。
1.1.1 ZrO2含量对材料抗热震性的影响
氧化锆有3种晶相,加热氧化锆时,约在1100℃由单斜相(m-ZrO2)向四方相(t-ZrO2)转变,并产生约3%~5%的异常体积变化,这一变化是加热时收缩、冷却时膨胀。在Cr2O3材料....