五种耐火材料的抗飞灰侵蚀对比试验

为探寻适合在飞灰熔融炉中使用的耐火材料,以提高飞灰熔融炉的使用寿命,采用静态坩埚法,对国内某公司飞灰熔融炉用熔铸锆刚玉砖AZS-41以及有望适用于飞灰熔融炉的高铬砖CRB-86、铬刚玉砖CRCB-30、刚玉砖CB-99和锆英石砖DZB-69进行了抗飞灰侵蚀对比试验,并对侵蚀后试样进行了SEM和EDS分析。结果表明:1)熔铸锆刚玉砖AZS-41因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性,但抗飞灰侵蚀性能差。2)高铬砖CRB-86抗飞灰渗透性较好,因其高含量Cr2O3的存在而具有优异的抗飞灰侵蚀性。3)铬刚玉砖CRCB-30抗飞灰渗透性较差,因高含量且易被飞灰侵蚀的Al2O3的存在而表现出很差的抗飞灰侵蚀性。4)刚玉砖CB-99因显气孔率高,且Al2O3易被飞灰侵蚀,其抗飞灰渗透性和抗飞灰侵蚀性均最差。5)致密锆英石砖DZB-69因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性;但因锆英石相被飞灰中的碱性成分分解以致产生剥落,因此具有较差的抗飞灰侵蚀性。     

高铬砖抗浮法玻璃侵蚀的研究

采用坩埚抗渣试验方法对颗粒氧化铬砖、致密氧化铬砖和熔铸锆刚玉做了抗浮法玻璃侵蚀性对比实验,对试验后的样品进行了扫描电子显微镜分析.结果表明:致密氧化铬砖的抗浮法玻璃侵蚀性好于颗粒氧化铬砖,颗粒氧化铬砖的抗浮法玻璃侵蚀性好于熔铸锆刚玉砖.     

无碱玻璃纤维池窑用高致密锆英石砖的研究

采用高纯锆英石为主要原料 ,研究了几个关键工艺因素对高纯高致密锆英石砖性能的影响。结果表明 ,原料纯度、外加物种类及其加入量和烧成温度是获得优质高致密锆英石砖的关键。显微结构分析结果显示 ,这种砖晶粒间呈交错网络结构 ,直接结合程度极高 ,并具有良好的抗玻璃液的侵蚀性和渗透性。扫描电镜检验发现 ,玻璃液渗入砖内与砖反应 ,首先溶解Al2 O3、R2 O等组分 ,然后溶解锆英石 ,并析出斜锆石晶粒 ,呈岛状分布于玻璃液中 ,破坏了砖的原始直接结合结构 ,导致砖的解体。     

无碱玻璃对含锆耐火材料侵蚀作用研究

介绍了旋转抗渣试验方法,研究了无碱玻璃对3种含锆耐火材料（熔铸AZS砖、致密锆英石砖和颗粒氧化锆砖）的侵蚀作用,采用该方法对试验后的试样利用SEM和EDAX对其物相组成和显微结构进行了分析。结果表明：无碱玻璃熔体的渗入及含锆耐火材料中的ZrO2的熔蚀是材料蚀损的主要原因;致密锆英石砖由于组成和结构的优化,抗无碱玻璃侵蚀性要优于另外两种砖。     

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3 和镁铬尖晶石中Cr3 交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。     

锆英石对铝铬锆砖抗侵蚀性能及六价铬形成的影响

铝铬锆砖因具有优异的抗渣侵蚀性能,被作为炉衬材料广泛应用于工作环境恶劣的危废焚烧炉。然而,铝铬锆砖在制备和服役过程中可能形成有毒的水溶性Cr(VI),相关研究工作却未见报道。本研究分别以单斜氧化锆和锆英石为氧化锆源制备了两种铝铬锆砖,研究了铝铬锆砖在四种不同组成危废焚烧炉渣中的侵蚀行为及熔渣侵蚀前后砖中Cr(VI)的含量。结果表明,锆英石高温下分解形成单斜氧化锆和无定形的二氧化硅,促进化学稳定性较好的(Al,Cr)₂O₃固溶体的形成,提高了铝铬锆砖的致密化程度,同时改善了铝铬锆砖的抗渣侵蚀性能。此外,生成的二氧化硅可以还原砖中Cr(VI)化合物,降低铝铬锆砖中的Cr(VI)含量。熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中Cr(VI)含量与熔渣成分密切相关。在被高碱性氧化物含量的熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中的Cr(VI)含量较高,但锆英石作为氧化锆源的铝铬锆砖在不同熔渣中侵蚀前后的原砖层和渗透层内的Cr(VI)含量均低于欧盟限制标准。     

MgO-ZrO2材料的抗侵蚀性能研究

研究了氧化锆和锆英石对镁质耐火材料抗渣性的影响.结果表明在氧化锆的加入量未达到某一临界值以前,镁质耐火材料的抗侵蚀性没有明显提高,因为加入的氧化锆量不足以形成阻挡渣渗透和侵蚀的二氧化锆富集层或锆酸钙富集层;当氧化锆的加入量超过一定量以后,镁质耐火材料的抗侵蚀性显著提高.锆英石的加入对提高镁质耐火材料抗侵蚀性的作用不明显加入量少时,渣渗透较严重;加入量多时,渣的渗透虽有所抑制,但渣蚀明显加剧.     

刚玉-锆刚玉莫来石质浇注料的组成与性能的关系

研究了具有不同含量锆刚玉莫来石（AMZ）的刚玉基浇注料的性能。结果表明：随AMZ骨科含量增加,浇注料烧后耐压强度和1400℃下的高温抗折强度呈增大趋势。当AMZ骨料加入量为35％时,热震后的残余强度保持率最高。用相同粒级的AMZ代替刚玉做基质后,浇注料显微结构变得更致密、均匀,热震稳定性和热态抗折强度都有所增加。静态抗渣及抗玻璃液侵蚀实验表明,这种新型的刚玉－锆刚玉莫来石浇注料具有良好的抗高炉渣及抗玻璃液侵蚀性。     

镁锆砖的抗RH炉渣侵蚀机制

为实现RH炉的无铬化,以电熔镁砂、单斜锆为原料制备了ZrO2质量分数为11%的镁锆砖,并采用回转抗渣法进行镁锆砖和电熔再结合镁铬砖的抗高、低碱度RH炉渣对比试验,并分析了其抗渣机制。结果表明:(1)镁锆砖抗高碱度渣侵蚀性能较再结合镁铬砖强,但其抗低碱度渣侵蚀性能相对较差;在高碱度渣中形成含锆酸钙反应层是镁锆砖抗渣侵蚀性能优越的关键。(2)镁锆砖中的ZrO2吸收渣中的CaO而使渣碱度降低,黏度升高,从而使渣在镁锆砖中的渗透程度降低。(3)镁锆残砖的渣层含微量的ZrO2,从工作面到原砖层,镁锆残砖呈现出明显变质层、轻微变质层和原砖层3个段带,而镁铬残砖只有明显变质层和原砖2个段带;镁锆砖的SiO2含量在轻微变质层中最高,而镁铬砖的SiO2含量从工作面到原砖层逐渐减小。     

HIsmelt工艺熔融还原炉用耐火材料的抗侵蚀性研究

为促进HIsmelt工艺的进一步发展和应用，根据HIsmelt工艺熔融还原炉(SRV)的特点，利用静态坩埚法对比研究了SRV渣在1 500℃下对铬刚玉砖、微孔刚玉-莫来石砖、刚玉-莫来石砖、刚玉-尖晶石砖的侵蚀。结果表明：1)铬刚玉砖抗SRV渣渗透侵蚀能力最强，因为FeO与铬刚玉砖中的Al₂O₃和Cr₂O₃反应生成高熔点物，抑制炉渣的渗透和侵蚀。2)微孔刚玉-莫来石砖中镁铝尖晶石与钙铝黄长石的生成在侵蚀层形成保护层，阻止SRV渣的渗透侵蚀，在3种无铬材料中，表现出最优的抗侵蚀性。3)刚玉-莫来石砖中由于大量钙长石的形成产生的缝隙造成渣的不断渗入，使得熔渣对砖的侵蚀较严重。4)刚玉-尖晶石砖中原位生成粒径小、活性高的尖晶石晶粒，能有效吸收熔渣中的铁离子形成镁铝铁复合尖晶石，阻挡SRV渣的侵蚀。     

水煤浆加压气化炉用高铬耐火材料的显微结构及损毁机理

采用扫描电镜和能谱分析方法 ,分析了水煤浆加压气化炉用高铬砖渣蚀前后的显微结构和相组成 ,探讨了主要损毁机理。结果表明 :煤熔渣与砖反应和渗透引起砖组成的改变 ,从而导致砖的结构剥落和强度弱化是砖损毁的主要原因 ;LIRR -HK90砖的显微结构呈网络状镶嵌结构 ,直接结合程度高 ,与渣反应可生成 (Mg ,Fe) (Al,Cr,Fe) 2 O4 复合尖晶石致密带 ,阻止了渣的进一步渗透 ,减缓渣蚀速度和结构剥落 ,其使用效果优于进口的同类产品     

Study on Microstructure and Slag Corrosion Mechanism of High Chrome Bricks for Gasifier

1 Introduction The gasifier like Texaco style is of important tech- nical equipment for ammonia synthesis and production of carbamide, carbinol and ethylene etc. Due to differ- ent energy resource structure, petroleum coke is adopt- ed as rawmaterial in A…     

Discussion on Wear Mechanism of High Chrome Brick Used in Coal Slurry Gasifier

The microstructure and phase composition of high chrome brick used in coal slurry gasifier has been analyzed by means of SEM and Energy Spectrum. The results indicate that the used brick can be divided into different zones as slag-adhered zone, reaction zone, penetration zone and unaltered zone. The phase composition and microstructure are different and cracks occurred in different degree at these zones. A dense ring belt was formed with complex spinel ( Mg, Fe)( Cr,Al, Fe2O4) in the reaction zone near the hot face. The wear mechanism of the brick during its employment has been discussed. It is considered that the reaction and penetration of coal slag and strong reduetant bring about the composition change of the brick and destroys its original network inlayed structure and consequently result in its structure spalling and weakening strength, which is the main wear mechanism of the brick and followed by temperature fluctuation and high mechanical im-pact of flowing fluid with high-speed.     

Slag Resistance of Refractories for Direct Reduction of Laterite Nickel Ores in Rotary Kilns

Aiming at prolonging the service life of refractories for direct reduction of laterite nickel ores in rotary kilns, the slag resistance of ten materials(corundum bricks, chrome corundum bricks, silicon nitride bonded silicon carbide bricks, high alumina silicon carbide bricks, high alumina bricks, magnesia chrome bricks, magnesium aluminate spinel bricks, spinel chrome corundum bricks, chrome corundum castables and magnesia alumina chrome composite spinel bricks) was evaluated by rotary slag tests, which simulate the service conditions in rotary kilns. The corroded residual bricks were analyzed by SEM and EDS. The results show that the magnesia alumina chrome composite spinel brick possesses the advantages of magnesium aluminate spinel bricks and chrome corundum bricks; MgO-rich spinel can absorb the penetrated ferric oxide, and forms a dense zeylanite layer, which prevents the penetration of the molten laterite nickel ores; therefore, it is an ideal lining of rotary kilns for direct reduction of laterite nickel ores.     

Analysis of Spent High Chrome Brick in Slagging Gasifier

Wear of the spent high chrome brick in slagging gasifier was studied.The result shows that erosion and spalling are the main wear mechanism of high chrome brick and the CaO content of coal slag is crucial to wear of high chrome brick.     

气化炉用后高铬砖的渣蚀机理

采用扫描电镜和XRD等分析方法,对石油焦气化炉和水煤浆气化炉用后高铬砖及渣蚀试验砖的显微结构进行了观察与分析。根据高铬砖显微结构变化,研究了在不同气化炉内高铬砖受熔渣侵蚀损毁的机理。结果表明:石油焦气化炉用高铬砖中的Cr2O3与熔渣中的V2O5接触反应,在低温下形成液相而被熔蚀,是其蚀损的主要原因;水煤浆气化炉用高铬砖蚀损的主要原因是Cr2O3在熔渣里的溶解和ZrO2的熔蚀;LIRR-HK95砖由于成分和结构的优化,抗石油焦渣侵蚀性能好。     

TiO_2对镁铬砖抗渣蚀性的影响

利用XRD分析和光学显微镜等测试手段 ,研究了添加TiO2 对镁铬砖抗渣蚀性的影响。结果表明 :炉渣中的CaO能分解镁铬砖中的二次尖晶石而使镁铬砖损毁 ,但加入TiO2 后 ,TiO2 能优先于尖晶石中的Cr2 O3与渣中CaO反应 ,生成高熔点的CaTiO3,从而抑制CaO对砖中镁铬尖晶石的分解 ,提高了镁铬砖的抗高钙渣渣蚀能力     

镁锆砖的抗侵蚀性能研究

采用两种不同炉渣,用静态坩埚法对镁锆砖的抗侵蚀性能进行了研究,并通过SEM和XRD等分析手段对镁锆砖的侵蚀机理进行了探索。结果表明：两种炉渣对镁锆砖的侵蚀情况略有不同;抗渣试验过程中未发生ZrO2的晶相转变。镁锆砖的侵蚀机理为：渣中的CaO与砖中的ZrO2发生反应生成高熔点物相CaZrO3,CaZrO3的生成在方镁石晶间形成了致密保护层,从而阻止了渣对镁锆砖的继续侵蚀。