耐火与石灰 ›› 2012, Vol. 37 ›› Issue (4): 26-38.

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气化炉用高氧化铬耐火材料的损毁机理

刘会林   

  • 出版日期:2012-08-31 发布日期:2012-08-31

  • Online:2012-08-31 Published:2012-08-31

摘要:

气化是一个高温、高压的化学过程,可将含碳原料转化成CO和H2(合成气)用于发电和化学制品行业。在氢经济中它是以氢为源头的首要候选者,也是在未来先进的矿物燃料电力系统中期望看到增加其应用的少数技术之一。气化由于其较高的效率、隔离捕获CO2的能力或在其它行业的应用及其含碳原料燃料灵活性的潜力,故对其进行评估。气化过程的核心是气化炉——一个高压下的化学反应容器,在氧气不足的情况下用来在碳和水之间发生反应以生成合成气。气化炉砌有高Cr2O3材料以保护容器外壳。气化炉是一个复杂的系统,工业界认为用作气化炉炉衬的耐火材料的损毁限制了其可靠性、可用性以及更多的应用。NETL研究者对从多个气化炉上拆下的使用过的高Cr2O3耐火材料进行研究以确定其炉役期间的损毁机理。这些分析说明了高氧化铬耐火材料的永久损毁与含碳原料中的灰渣有关,在气化过程中它呈液态且与耐火材料发生反应,导致了由化学溶解和剥落(结构的和化学的)所引起的侵蚀。本文阐述了对使用过的耐火材料的侵蚀剖析及应用热动力学模型以解释由微观结构变化引起的侵蚀。这些信息是改善耐火材料应用的基础。

中图分类号: