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流化床反应器及耐碱腐蚀耐火材料研究现状

来源:本站      发布日期:2021-06-16

流化床反应器及耐碱腐蚀耐火材料研究现状
 
1)流化床反应器用耐火材料的现状
 
通常流化床用耐火材料内衬按作用可分为三类:耐磨材料;耐火材料;保温材料。现有流化床采用的耐火材料包括:磷酸盐耐材;碳化硅耐材;刚玉耐材;氮化硅结合碳化硅产品等。
 
磷酸盐砖适用于1200~1600 ℃温度范围,为500 ℃低温热处理得到的不烧砖,已在水泥窑应用多年,早期的循环流化床锅炉内衬也采用该材料。但在循环流化床锅炉的运行温度范围内(850~900 ℃),磷酸盐耐材性能不稳定,耐磨性差,但因价格优势,其早期在流化床具有较多应用。
 
       碳化硅耐材具有优异的耐磨及热震稳定性。但对于煤气化工艺,因反应器内略带氧化性气氛导致其使用受限,且较高的成本也限制了碳化硅的使用。
 
      硅酸铝质耐火材料(Al2O3-SiO2系),基本化学组成为Al2O3、SiO2。该系耐材中应用较多的为莫来石及刚玉耐火材料。莫来石因耐火度高、抗蠕变、抗化学侵蚀性好、荷重软化温度高、抗热震性能较好、体积稳定性能好以及电绝缘性强,成为理想的高级耐火材料。但是莫来石的化学成分不稳定,包括2Al2O3·SiO2 及3Al2O3·2SiO2 两种形式。刚玉耐火材料中,Al2O3 含量高于90%且主晶相为α-Al2O3,具有热力学强度高、化学稳定性好、抗热震性及抗磨损性好、抵抗还原剂作用能力强等性能,因此作为高级耐火材料的重要原料。
 
      综合上述材料性能及价格等各方面因素考虑,煤气化炉通常选用刚玉作为内衬耐火材料,通常使用的原料品种有白刚玉、高铝刚玉和棕刚玉等。

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