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铬刚玉浇注料

时间:2018-01-24 13:44 作者:艾米点击:

  熔融炉是在间歇条件下操作的,炉内的温度通常为1400~1600℃,偶尔也有超过1700℃的情况,而且渣线下部的金属层的温度也达到1200~1300℃,炉内各部位都是高温区。因此,熔融炉主要采用超高温的铬刚玉砖或铬刚玉浇注料作为炉衬。

  在实际的熔融炉内,侵蚀比较轻微的部位使用Cr2O3含量为10%的铬刚玉浇注料,侵蚀严重的部位使用Cr2O3含量为20% ~ 30%的铬刚玉浇注料,侵蚀特别严重的渣口等部位使用Cr2O3含量为60%的铬刚玉浇注料。图1示出了热分解气化熔融炉具有代表性的耐火材料内衬构成图。

  熔融炉用典型铬刚玉浇注料内衬

  图1熔融炉用典型铬刚玉浇注料内衬

  应当指出,熔融炉用高铬Cr2O3-Al2O3质耐火材料中都添加约5%的单斜ZrO2 ,其目的是为了提高材料抗热震性能,延长使用寿命。

  由于熔融炉的结构往往都比较复杂,考虑成本问题和施工性,所以熔融炉多采用铬刚玉浇注料砌筑。

  熔融炉里衬用的耐火材料,原则上均可采用铬刚玉砖进行砌筑,也可采用铬刚玉浇注料进行筑衬。越是结构复杂的炉子,考虑到成本问题和施工性,越应采用铬刚玉浇注料进行筑衬。特别像热分解气化熔融炉,由于炉壁多为锅炉水管,所以采用砖砌筑衬是很困难的。于是便认为采用铬刚玉浇注料筑衬较为方便。

  当熔融炉使用在刚玉耐火浇注料中掺入Cr2O3粉体的铬刚玉浇注料筑衬时,认为基质料中Cr2O3含量高的材料其耐用性能高。

  为了确认这一点,比较研究了表1中所列的4种耐火浇注料的耐侵蚀性。这些耐火浇注料的耐侵蚀试验采用旋转式侵蚀实验炉进行(1600℃)。结果确认其耐侵蚀性随着基质中Cr2O3含量的增加而提高。尤其值得注意的是无论Cr2O3添加量为多少,即使是同样的添加量,若在考虑粒度配比时增加基质中的Cr2O3含量,便能提高铬刚玉浇注料的耐侵蚀性。这是因为在AI2O3-Cr2O3质耐火浇注料中,Cr2O3在高温下同Al2O3反应形成了固溶体,而提高了基质的高温性能,进而也就提高了耐侵蚀性。

  表1侵蚀试验用浇注料的组成

  侵蚀试验用浇注料的组成

  根据以上讨论即可归纳出如下结果:

  (1) 根据铬刚玉浇注料的工作表面附近Cr2O3 的浓度下降这一事实确认Cr2O3已向熔渣中转移。熔渣固溶有Cr2O3而提高了黏度,从而抑制了熔渣对铬刚玉质耐火浇注料的进一步渗透和侵蚀。

  (2) Al2O3和Cr2O3在高温下反应形成固溶体,在提高了铬刚玉浇注料高温性能的同时也就提高了其耐侵蚀性。

  (3) 由于Cr2O3熔于熔渣中,熔渣的黏度提高了,从而也就提高了材料的抗侵蚀和抗渗透性。

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