[发明专利]一种强化高温炉炉壁耐火性的方法

说明书

一种强化高温炉炉壁耐火性的方法，特别是提高气化炉和液态排渣锅炉炉壁耐高温性能的方法，通过在莫来石作为高温炉炉壁耐火材料的基础上，通过将研磨到粒度均小于0.1mm粉煤和镁砂按照质量比5～15wt％：85～95wt％比例进行混合后通过喷嘴喷入燃烧的气化炉炉壁并使气化炉持续运行60～120分钟，保证熔融的灰渣流过莫来石质气化炉炉壁，含镁化合物渗入壁面表层形成具有耐2000℃高温性能的尖晶石，从而达到强化莫来石的耐高温性能的目的。本发明，利用特定的粉煤和添加剂为原料，在保证气化炉正常运行的同时即可提高气化炉炉壁耐高温性能。本发明强化的只是莫来石质壁面的耐火侧，极大的节省了原料。

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，特别是涉及一种MgO-Al2O3-SiO2 结构的尖晶石来提高气化炉炉壁耐高温性能的方法。

背景技术

耐火材料是高温工业的重要基础材料，莫来石具有较好的耐高温性能，较高的机械强度和耐磨性以及较好的抗热震性，且不含有害物质，对环境无污染等优点，是理想的高炉耐火材料。但莫来石在1800℃时稳定，1810℃分解为刚玉和液相。在气化炉中温度可高达2000℃，莫来石质耐火材料的耐高温性能不足，易被损坏。

根据多种矿物质混合时的低温共熔现象，发现含镁的熔融物可以渗入莫来石表层，形成耐火温度更高的尖晶石。尖晶石的形成可以在保留莫来石质耐火材料良好稳定性的基础上，提高莫来石质耐火材料的耐高温性能。

发明内容

针对目前莫来石质耐火材料存在的不足，本发明的目的在于提供一种强化高温炉炉壁耐火性的方法，特别是提高气化炉和液态排渣锅炉炉壁耐高温性能的方法，通过在莫来石作为高温炉炉壁耐火材料的基础上，高温下渗入氧化镁到莫来石材料中形成尖晶石，从而达到强化莫来石的耐高温性能。

本发明的技术方案是通过以下工艺流程方式实现的：一种强化高温炉炉壁耐火性的方法，以质量百分比计算，包括以下步骤：

1)研磨：将粉煤、镁砂分别研磨到粒度均小于0.1mm；

2)配料：将粉煤和镁砂质量比按照5～15wt％：85～95wt％比例进行混合；

3)喷料：将混合后的粉煤和镁砂通过喷嘴喷入燃烧的气化炉炉壁并使气化炉持续运行60～120分钟，保证熔融的灰渣流过莫来石质气化炉炉壁，含镁化合物渗入壁面表层形成具有耐2000℃高温性能的尖晶石。

所述的粉煤的煤灰中Al2O3＞15％，SiO2＞40％。

所述的镁砂为电熔镁砂或烧结镁砂。

所述的镁砂中MgO≥96％。

本发明，所形成的尖晶石，具有比莫来石更高的耐火温度，极大提高了莫来石质耐火材料的耐高温性能。产生的尖晶石只存在于莫来石材料的表层，提高了莫来石材料耐火侧的耐火性能，并未改变莫来石质耐火材料良好的稳定性。只对莫来石的表层进行强化，所需的原料较少，节省了原材料。所采用的原料为粉煤和镁砂，原料来源比较广泛。在强化的过程中，只需改变燃料类型和组分，不影响气化炉的正常使用，有很好的经济效应。

附图说明

图1是本发明相关的MgO-Al2O3-SiO2三元相图；

图2是渗透前和渗透后莫来石板示意图；

图3是渗透前和渗透后莫来石质壁面示意图。

图中：1为气化炉炉壁，2为熔融的灰渣。

具体实施方式

1、研磨：将粉煤、镁砂分别研磨到粒度均小于0.1mm；