气化炉水冷壁捣打料材料及施工介绍

发布时间：2020/11/16 17:49:43

水冷壁气化炉与耐火砖结构气化炉的炉膛相比，投资少，使用寿命长，维修费用低，优化烘炉仅需3d左右，经济效益明显。

粉煤气化炉水冷壁耐火捣打内衬材料。

粉煤气化炉燃烧室内煤粉与氧反应，温度1400~1600℃，工作压力为4.0MPa左右。汽化炉水冷壁分为主水冷壁、上部盘管及渣口盘管。水冷却壁和急冷室由低合金钢制成。水冷却壁用耐高温钢抓钉焊接火面10mm，捣打20mm厚的碳化硅捣打料作为保护涂层。在水冷壁水管中，由于碳化硅衬里和形成流动渣层和固体渣层的保护，水的温度在270℃左右。

为了防止煤渣对水冷壁的腐蚀和损伤，在水冷壁表面捣打一层具有良好导热性和耐火性能的捣打料，可以快速地将煤渣层和衬里上的热量传给水冷壁。因此，对耐火捣打衬里要求具有较高的导热性能，并在还原性气氛下具有良好的抗煤渣侵蚀性能。它具有耐高温、耐磨损、耐冲刷、耐腐蚀等特性，同时具有较高的导热系数(500℃时为30.0W·(m·K)-1)；刚玉具有α-Al2O3晶体结构，密度为3.9g·cm-3，耐火性为2050℃，莫氏硬度为9.0,Cr2O3具有α-Al2O3晶体结构，熔点2435℃，对酸碱稳定，能与Al2O3、SiO2等氧化物形成固溶体，提高了熔渣的粘度，能有效阻止熔渣渗入。为此，采用SiC-Al2O3-Cr2O3水冷壁捣打料。

采用高纯度碳化硅大颗粒、刚玉、铬刚玉细粉等材料，以磷酸铝铬为结合剂，制成气化炉捣打料，属气硬捣打料，可在空气中固化。胶体粘结剂在35~240℃脱水浓缩，与碳化硅、刚玉粉形成化学粘结，从而形成胶体粘结剂。磷酸铝-铬、刚玉、铬刚玉和纳米级Cr2O3等耐火材料，在1100~1450℃形成陶瓷结合物，形成多晶硅复合相。纳米级氧化铬在高温下与氧化铝粉末形成固溶体，从而提高衬里耐腐蚀、耐磨损性能。

水冷却壁用耐火材料中SiO2的含量应降低，SiO2无论游离态还是结合态，均可与气化炉氢气发生反应，产生气体产物逸出，从而破坏耐火材料的组织结构，使其强度降低，加速内衬的破坏。

施工方法

水冷壁式气化炉与耐火砖式气化炉相比，投资少，寿命长，维护费用低，优化后只需3天左右，经济效益显著。

(1)炉内架设好脚手架，提供足够的照明，凿开水冷壁上需要修补的原内衬，将炉壁、管壁松动的浇注料清除干净，再用吸尘器吸走游离颗粒和粉尘，按设计要求焊牢抓钉。

气化炉用捣打料的施工温度应为5~30℃；当环境温度低于5℃时，应采用适当的加热方式，将施工环境预热至所需的温度，如现场温度超过30℃，则应采取降温措施，以满足施工的需要。

在施工过程中，不得随意改变材料的配比，不得将其他材料加入搅拌过的捣打料中。建筑机械、称重容器等需清洗干净。

碳化硅捣打料采用高温胶体进行塑性调制，调制后的混合物不得加水。

(5)使用HOBART式强力类型的搅拌器。b型桨叶和搅拌罐体应采用不锈钢材料，桨叶与搅拌器之间的间隙不应超过6mm。如混合器中的间隙过大或耐火材料用量大于或小于1/3，则会降低搅拌效率和混练质量。将混合速度提高到175~210r·min-1，混合速度过快或过慢，均会影响混合效果。

(6)根据搅拌器的容量和每次的用量，捣打粉料先加入搅拌器中搅拌1min，然后加入4/5的高温胶体，搅拌3~4min，然后加入固化剂继续搅拌2~3min，后加入剩余高温胶体，直到搅拌均匀为止。

(7)搅动过的捣打料推荐切成小块，小心地将其装入所需衬片表面的适当部分。每加入一次不超过20mm厚的材料，用橡胶锤打，锤头和锤头重叠2/3，反复捣打密实，表面平整无空隙。要特别注意的是，应在管件周围四周将捣打料充分填满，捣打密实。搅拌过的捣打料应在30min内完成施工，不能使用初凝过的材料。

(8)在满足搅拌结构的基础上，尽量减少高温胶体和固化剂的加入。

(9)耐火捣料内衬，外观平整，无空洞、剥落或夹杂，个别裂缝2mm以下可补填，>2mm则按相关修理标准修复。

(10)在10℃以上，干燥、通风的环境中自然养护捣打料2~3天。可利用过高湿度的空气干燥器在碳化硅捣打衬里进行通风。

烘炉介绍

为加速水分和其他气体的挥发，在捣打料中加入特制的排湿剂，使其在50~100℃分解，形成纳米级的孔洞，有利于捣打料中水分和挥发物的快速排放。加热时间从原来的84小时缩短到54小时。炉温由进口料温450℃降至250℃。

采用炉壁管路中过热蒸汽作为烘炉热源，不仅可以节省检修费用，还可以缩短检修周期。

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