一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作方法

本实用新型属于气化炉筒体的复合耐火材料内衬技术领域，具体涉及一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬。

背景技术：

目前，无论是国外引进的水煤浆加压气化炉，亦或是国内拥有自主知识产权的四喷嘴对置式水煤浆加压气化炉，其筒体部位耐火内衬的配置均为四层结构，从气化炉内部向钢壳方向依次为：工作衬高铬砖层，永久衬低铬砖层，隔热衬氧化铝空心球砖层及临钢壳的绝热衬纤维可塑料层。

现有技术中的气化炉筒体内衬的配置方式在使用过程中存在一定的缺陷：（1）以燃烧室内径为3.2m的气化炉为例，筒体内衬总厚度为554mm，其中，工作衬高铬砖层厚度为230mm，仅占筒体内衬厚度的41.5%，工作衬厚度较薄限制了其使用寿命的提高，且维修频次较高；（2）筒体内衬绝热层采用纤维可塑料，意在利用其导热率较低（约0.3w/m·k^-1）的特点，实现较好的保温绝热功能，通常设置其厚度为19mm，但根据气化炉运行实践，选用热导率更小的绝热材料，减少筒体内衬绝热层的厚度，为实现工作衬层厚度增加存在较大的空间支持；发明人基于现有技术中的缺陷研发了一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬，能够很好地解决现有技术中的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬，其结构设计简单、科学合理、能够有效增加工作衬层厚度，从而延长了工作衬的使用寿命；本实用新型通过优化气化炉内衬用绝热材料，可有效增加工作衬高铬砖的厚度，以提高其使用寿命，降低其维修频次。

本实用新型所采用的技术方案是：一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬，包括气化炉钢壳、绝热衬纳米隔热反射板层、隔热衬氧化铝空心球层、永久衬低铬砖层、工作衬高铬砖层；气化炉钢壳为圆筒形，绝热衬纳米隔热反射板层固定粘贴在气化炉钢壳的内侧位置，绝热衬纳米隔热反射板层围绕气化炉钢壳的四周紧密贴合，隔热衬氧化铝空心球层固定砌筑在绝热衬纳米隔热反射板层的内侧位置，绝热衬纳米隔热反射板层与隔热衬氧化铝空心球层之间设置有1㎜的膨胀缝隙；永久衬低铬砖层砌筑在隔热衬氧化铝空心球层的内侧位置，隔热衬氧化铝空心球层与永久衬低铬砖层之间设置有2㎜的膨胀缝隙；工作衬高铬砖层砌筑在永久衬低铬砖层的内侧，永久衬低铬砖层与工作衬高铬砖层之间设置有3㎜的膨胀缝隙；气化炉钢壳、绝热衬纳米隔热反射板层、隔热衬氧化铝空心球层、久衬低铬砖层和工作衬高铬砖层共同砌筑固定形成长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬。

所述绝热衬纳米隔热反射板层为圆筒型，绝热衬纳米隔热反射板层用粘接剂粘贴在气化炉钢壳上。

所述隔热衬氧化铝空心球层围绕绝热衬纳米隔热反射板层砌筑成圆筒型，隔热衬氧化铝空心球层在气化炉钢壳的底部位置从下至上砌筑成型。

所述永久衬低铬砖层和工作衬高铬砖层在气化炉钢壳的底部位置从下至上砌筑成型，永久衬低铬砖层和工作衬高铬砖层砌筑为筒型。

这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作成型过程为：首先将绝热衬纳米隔热反射板层固定粘贴在气化炉钢壳的内侧位置，使绝热衬纳米隔热反射板层围绕气化炉钢壳的四周紧密贴合；然后将氧化铝空心球层围绕氧化铝空心球层的四周砌筑成圆筒型，同时在绝热衬纳米隔热反射板层与氧化铝空心球层放置1㎜的烧失料层；随后将永久衬低铬砖层围绕氧化铝空心球层砌筑成圆筒型，将隔热衬氧化铝空心球层与永久衬低铬砖层之间设置2㎜的烧失料层；最后将工作衬高铬砖层围绕永久衬低铬砖层砌筑成圆筒型，永久衬低铬砖层与工作衬高铬砖层之间设置3㎜的烧失料层；当这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬砌筑成型后，经过高温的干燥、保温将烧失料层燃烧掉，这样就自然形成了不同厚度的膨胀缝隙；以上过程就是这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作成型过程。

所述绝热衬纳米隔热反射板层围绕气化炉钢壳的四周紧密贴合，隔热衬氧化铝空心球层固定砌筑在绝热衬纳米隔热反射板层的内侧位置；这样设置的主要目的是为了，通过绝热衬纳米隔热反射板层的设置，提高其隔热性能，一方面主要起到降低气化炉钢壳本身温度的作用，另一方面起到了很好的隔热、降低热传导性能作用。

所述绝热衬纳米隔热反射板层与隔热衬氧化铝空心球层之间设置有1㎜的膨胀缝隙；这样设置的主要目的是为了，通过膨胀缝隙的设置，降低因气化炉钢壳以及绝热衬纳米隔热反射板层与隔热衬氧化铝空心球层之间的膨胀变形，为绝热衬纳米隔热反射板层与隔热衬氧化铝空心球层的膨胀变形，设置了缓冲的空间；主要起到缓冲变形的作用。

所述永久衬低铬砖层砌筑在隔热衬氧化铝空心球层的内侧位置，隔热衬氧化铝空心球层与永久衬低铬砖层之间设置有2㎜的膨胀缝隙；这样设置的主要目的是为隔热衬氧化铝空心球层与永久衬低铬砖层的膨胀变形，设置了缓冲的空间；主要起到缓冲的变形的作用。

所述工作衬高铬砖层砌筑在永久衬低铬砖层的内侧，永久衬低铬砖层与工作衬高铬砖层之间设置有3㎜的膨胀缝隙；这样设置的主要目的是为永久衬低铬砖层与工作衬高铬砖层的膨胀变形，设置了缓冲的空间；主要起到缓冲的变形的作用。

所述烧失料层为遇到高温易燃烧的材料制成，将这种烧失料层，在长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作成型时，加入进去，然后通过对气化炉筒体复合耐火材料内衬的升温、保温，将烧失料层燃烧掉，自然就形成了不同厚度间隔的膨胀缝隙。

本实用新型的有益效果：本技术方案提供长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬，其结构设计简单、科学合理、能够有效增加工作衬层厚度，从而延长了工作衬的使用寿命；本实用新型将气化炉筒体耐火内衬结构采用纳米隔热反射板为绝热衬，其耐热温度为1000℃，热导率为0.04 w/m·k^-1，仅为纤维可塑料热导率的13.3%，以燃烧室内径为3.2m的气化炉为例，设置纳米隔热反射板的厚度为5mm，通过优化配置，在保证总内衬厚度及钢壳温度不变的情况下，可实现工作衬厚度由230mm增至300~350mm，工作衬厚度的增加将大幅提高气化炉整体内衬的使用寿命，同时减少开停车次数，维修频次明显降低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记：1、气化炉钢壳，2、绝热衬纳米隔热反射板层，3、隔热衬氧化铝空心球层，4、永久衬低铬砖层，5、工作衬高铬砖层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图所示，一种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬，包括气化炉钢壳1、绝热衬纳米隔热反射板层2、隔热衬氧化铝空心球层3、永久衬低铬砖层4、工作衬高铬砖层5；气化炉钢壳1为圆筒形，绝热衬纳米隔热反射板层2固定粘贴在气化炉钢壳1的内侧位置，绝热衬纳米隔热反射板层2围绕气化炉钢壳1的四周紧密贴合，隔热衬氧化铝空心球层3固定砌筑在绝热衬纳米隔热反射板层2的内侧位置，绝热衬纳米隔热反射板层2与隔热衬氧化铝空心球层3之间设置有1㎜的膨胀缝隙；永久衬低铬砖层4砌筑在隔热衬氧化铝空心球层3的内侧位置，隔热衬氧化铝空心球层3与永久衬低铬砖层4之间设置有2㎜的膨胀缝隙；工作衬高铬砖层5砌筑在永久衬低铬砖层4的内侧，永久衬低铬砖层4与工作衬高铬砖层5之间设置有3㎜的膨胀缝隙；气化炉钢壳1、绝热衬纳米隔热反射板层2、隔热衬氧化铝空心球层3、久衬低铬砖层4和工作衬高铬砖层5共同砌筑固定形成长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬。

所述绝热衬纳米隔热反射板层2为圆筒型，绝热衬纳米隔热反射板层2用粘接剂粘贴在气化炉钢壳1上。

所述隔热衬氧化铝空心球层3围绕绝热衬纳米隔热反射板层2砌筑成圆筒型，隔热衬氧化铝空心球层3在气化炉钢壳1的底部位置从下至上砌筑成型。

所述永久衬低铬砖层4和工作衬高铬砖层5在气化炉钢壳1的底部位置从下至上砌筑成型，永久衬低铬砖层4和工作衬高铬砖层5砌筑为筒型。

这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作成型过程为：首先将绝热衬纳米隔热反射板层2固定粘贴在气化炉钢壳1的内侧位置，使绝热衬纳米隔热反射板层2围绕气化炉钢壳1的四周紧密贴合；然后将氧化铝空心球层3围氧化铝空心球层3的四周砌筑成圆筒型，同时在绝热衬纳米隔热反射板层2与氧化铝空心球层3放置1㎜的烧失料层；随后将永久衬低铬砖层4围绕氧化铝空心球层3砌筑成圆筒型，将隔热衬氧化铝空心球层3与永久衬低铬砖层4之间设置2㎜的烧失料层；最后将工作衬高铬砖层5围绕永久衬低铬砖层4砌筑成圆筒型，永久衬低铬砖层4与工作衬高铬砖层5之间设置3㎜的烧失料层；当这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬砌筑成型后，经过高温的干燥、保温将烧失料层燃烧掉，这样就自然形成了不同厚度的膨胀缝隙；以上过程就是这种长寿命气化炉筒体复合耐火材料内衬的制作成型过程。