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航天炉用耐火材料的选择

日期: 2019-07-29
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航天炉采用水冷壁敷有耐火材料结渣层技术,这种技术在高温热工设备上被广泛应用,比较典型的,如炼铁高炉炉身下部,电厂锅炉,炼钢电弧炉,一些有色冶炼炉等,这些设备使用温度高,水冷壁使用条件苛刻,但效果都很好,可以说水冷壁技术在高温热工设备上应用十分成熟,航天炉选择水冷壁敷以耐火材料技术是比较合适的。

 

据了解,在我国包括航天炉在内的粉煤加压气化炉的水冷壁上,在水夹套内侧焊有直径10 mm的抑钉(也有称渣钉、锚固钉、销钉等),采用涂抹和捣打的方式使不定形耐火材料与水冷壁夹套内壁紧密贴合。捣打层总厚度一般在20-30 mm,采用热导率大的耐火材料,熔渣黏附到耐火层后温度降低,渣的黏度增大,熔渣逐渐凝固,渣层厚度在气化炉内达到动态平衡,以渣抗渣

 

我国粉煤加压气化炉用的主要耐火材料,首次施工一般SiC-AIQ,捣打料70%~85% (w)SiC的S C-AIA-CrA打料也在多家公司的气化炉上取得了良好的应用效果。而局部维修和维护时,成型后容易产生裂纹,而且气孔率较大, 密度不够均匀,施工劳动强度又较大建议采用SiC浇注料


航天炉用耐火材料的选择

 

根据在电厂锅炉水冷壁的施工效果,认为施工体薄时(最薄处60 mm )无法插入振动棒,最好采用喷涂施工。航天炉施工体厚度只有 20~30 mm更不易采用浇注料

 

特别是SiC浇注料,因为炉内还原气体H,与耐火材料中SiO2发生反应,生成气态SiO2从耐火材料中逸出,导致耐火材料成型体破坏。对于SiC- AIQ-CrQ系捣打料,是含有Cr0的SiC- AIQ系耐火材料,使用性能好因为 Cr:Q,是传统的优质耐火原材料。可是,由于氧化铭质耐火材料在生产和使用过程中容易产生有毒的六价铭离子,污染环境,对人体有害

 

因此,在我国对含有氧化铭的耐火材料都在寻找替代产品。其实,以SiC为主的SiC-AL,O3系耐火材料在气化炉水冷壁上也得到很好的使用效果,由于炉内C。和的还原气氛,所以首选SiC质不定形耐火材料 SiC材料具有极好的耐磨及高温性能,高温下强度高、热膨胀系数小,热导率高、 抗热冲击性强、抗热震性好、耐酸性氧化物侵蚀等优点


航天炉用耐火材料的选择

 

但是SiC表面光滑,而且吸水率低,粘结性差,用作气化炉水冷壁需与其他耐火原料配合才能使用,SiC与AIQ结合的耐火材料比较普遍。要尽量减少,甚至不宜有Si。和FeQ,存在。因为合成气中含有大量H,会通过耐火材料裂缝和气孔渗入其中,并与Si。,发生反应,破坏耐火材料的组织结构,使强度降低,加速耐火材料的损毁。

 

另外,在强还原气氛中,耐火材料中 FeQ,易还原成Fe析出,造成耐火材料涂层破坏。


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