在德士古水煤漿氣化工藝中,為了提高氣化效率,防止熱量散失,同時保護氣化爐殼體不受燃燒室內高溫反應物的直接作用,氣化爐爐壁內側設計砌筑多層耐火磚。耐火磚在干燥狀態(tài)下長期運行不會出現(xiàn)問題,但由于砌筑的氣化爐使用了耐火泥進行粘結,并且拱頂和錐底有厚厚的澆注料,所以氣化爐在砌爐完成后必須進行原始烘爐(即筑爐完成后的烘爐)。原始烘爐要在砌爐完成且自然干燥養(yǎng)護7~10天后進行。氣化爐原始烘爐的主要目的是除去氣化爐耐火材料中的吸附水和結晶水,同時檢驗耐火材料及筑爐質量是否滿足工藝要求。如果長時間不烘爐,澆注料以及耐火泥中的水分會導致耐火材料受潮失效,并影響澆注料的質量。此外,自然干燥養(yǎng)護的環(huán)境溫度必須大于5℃,最佳溫度為15~30 ℃之間。溫度過低會導致澆注料中水分結冰,影響澆注料的強度和耐火材料的抗蝕能力。
1 氣化爐耐火材料結構
德士古氣化爐耐火材料整體可分為三部分:錐底、拱頂和筒體,如圖1所示。拱頂和筒體之間預留有35~50 mm的膨脹空間,以備氣化爐升溫時爐材料整體向上膨脹。耐火材料從里到外又分為若干層,以筒體為例分別是向火面耐火磚、絕熱層耐火磚、耐高溫保溫層耐火磚和耐熱氈。三層爐磚之間預留3 mm的膨脹間隙,以便徑向膨脹不受約束,膨脹縫內材料選擇3 mm厚的可燒蝕材料。耐火磚砌筑時采用與其化學成分近似的泥漿,接縫寬度為1.0~2.2 mm,使砌筑好的耐火磚每層環(huán)向和縱向都具有較為牢靠的結合,以增加爐磚層自身的整體性,防止耐火磚間高溫氣體亂竄,保證承壓殼體的安全。其中拱頂和錐底耐火磚下面澆注了一層厚厚的耐火泥,如圖1,米格標注部分即為拱頂和錐底。
圖1 氣化爐耐火材料結構示意圖
氣化爐內耐火材料的膨脹及收縮系數(shù)不....