COREX熔融气化炉是一种先进的冶金设备,用于将煤直接还原为铁水。根据炉内不同区域的工作条件,耐火材料的选择也有所区别。下面是各个区域耐火材料的具体应用:
• 干燥区:温度范围为1000~2000℃,在此区域内,煤会发生分解并脱除挥发分。由于炉料的机械撞击和含尘气体的冲刷腐蚀作用较强,干燥区的炉衬需要具备良好的耐磨性和耐腐蚀性。通常选择Al₂O₃含量为55%~65%的高铝砖,并且为了提高使用寿命,要求Fe₂O₃的含量尽可能低,以减少炉衬脆化或粉化的风险。
• 流化燃烧区:温度可达1600~1700℃,该区域炉料处于流化状态,对炉衬的冲刷极为严重,耐火材料不仅要承受高温负荷,还需抵抗频繁的温度变化引起的热震。推荐使用Si₃N₄结合的SiC砖,这种材料具有优异的抗热震性和热稳定性,能够有效抵御高温磨损和热震造成的损害。
• 风口区:风口区采用氧气操作,工作条件极为苛刻,风口砖不仅承受高热负荷,还会遭受含碳耐火材料的强氧化作用,以及高温熔渣和铁水的侵蚀。为应对这些挑战,风口区的耐火材料选择SiC砖,特别是β—SiC结合的SiC砖,效果最佳。风口上部至检修孔部位的炉衬则建议使用镁炭砖或Si₃N₄结合的SiC砖,以增强耐侵蚀性和抗热震性。
• 炉底、炉缸和铁口:这些区域的耐火材料炉衬长期与高温铁水和熔渣接触,遭受严重的侵蚀。因此,这些部位通常采用与高炉相同的耐火材料,主要包括微孔炭砖和一层陶瓷杯。出铁口位置则使用Al₂O₃—SiC—C复合材料,这些材料具有良好的抗侵蚀性和热稳定性,能够有效保护炉衬免受损害。