影响气化炉耐火砖使用寿命的因素及注意事项

水煤浆加压气化炉是甲醇生产中的重要设备,在甲醇生产运行过程中起着非常重要的作用。气化炉内耐火砖共分为 3层,由里到外分别为：向火热面层、隔热支撑层、保温层,其中炉内向火面砖的寿命直接影响生产的长周期运行。目前国外向火面耐火砖使用寿命达2 a，国内耐火砖使用寿命1 a左右,耐火砖更换费用占整个装置维修费用的50%。因此，耐火砖除了选材（现常选用高铬砖）非常重要外，工艺操作也十分关键。影响耐火砖使用寿命的因素如下。

1.CaO对耐火砖的影响

CaO的影响主要是显著降低熔渣的熔融流动温度和黏度，从而加速对高铬砖的侵蚀和渗透，导致炉衬的过早损毁。如果熔渣中CaO含量足够高，可形成一系列熔点很低的化合物或固熔体，那么共存于同一渣系中的这些低熔相可使该渣系的最低熔点降至1200 ℃甚至更低，同时渣的黏度也更低，流动性非常好。具有这种特性的渣对高铬砖的渗透深度应该更深，由此而引起的结构剥落次数和厚度都更加严重。如果CaO含量更高时，除了发生反应外，还有剩余，熔渣的黏度将会增大，不利于熔渣在炉衬上形成附渣层，起不到以渣抗渣的作用，同时也会因为渣块大而易堵塞下部出渣口，从而增加出渣、清渣次数。若CaO含量过低，则各低熔相数量少，熔渣熔点将提高，操作温度也相应提高。

2.Fe2O3对耐火砖的影响

气化炉内属于强还原气氛，主要成分是CO、H2，还有少量的CH4，此时铁的氧化物主要是以FeO的形式存在。FeO的存在将成为煤灰熔渣熔融行为的主要溶质，它既显著地降低熔渣熔点，也有效地降低了熔渣的黏度，而且熔融范围很窄。因此，对其操作温度反应很敏感。

3.操作温度对耐火砖的影响

在水煤浆气化炉的工作环境下，因操作温度高而降低高铬砖使用寿命的本质原因在于高温改变或显著改变煤灰渣的粘温特性，温度越高，黏度就越低，流动性就越好，对砖的侵蚀和渗透就越严重，侵蚀速率就越大，砖的使用寿命就越短。一般认为，操作温度应该在熔渣的最佳黏度时的熔融温度以上，即较该温度高20～50 ℃。国内外长期研究和实践认为，合适熔融温度下的黏度为15～25 Pa·s，合适的操作温度下的黏度为25～40  Pa·s，最好控制在25～35 Pa·s，该黏度即为最佳黏度。

4.生产负荷及开停车次数对耐火砖的影响

生产负荷对高铬砖的使用寿命有重要影响，这是气化技术领域非常成熟的总结，水煤浆气化技术更是如此。生产负荷大，煤浆氧气量大，渣量也必然大，压力也相应增大，这就为加速热面砖的侵蚀和渗透提供了条件。由于渣量增大，清渣次数必然增加，对炉衬寿命影响很大。据统计，生产负荷每增加30%，热面砖使用寿命就降低33%。同时投料次数每增加1倍，侵损速率将增加1倍；通常开停炉1次，热面砖侵损5～20 mm，当渣中CaO含量高时尤为明显。

5.喷嘴对耐火砖的影响

       喷嘴中心线与气化炉中心线不重合，偏离度过大或喷嘴雾化角过大，也会缩短热面砖的使用寿命。