在高温高浓度情况下，一些分离器不能很好地适应温度及浓度的要求，如在过去我国一直沿用玻璃纤维过滤管或陶瓷过滤管来实现流化床反应器内气固两相的分离。但是由于这些过滤管的安全性能较差，故一般均采用了高温旋风分离系统代替。
在流化床反应器(锅炉、气化器)中，对于常规采用的旋风分离器必须采用大量的耐火材料，包括耐磨材料来抵抗恶劣的运行条件，即高达1000℃温度、lOkg／m3高人口浓度、多次温度变化、热循环以及高人口速度的固相粒子冲刷。对许多耐火材料衬里来说，反复的热震和温度变化热循环，磨损和“挤压剥落”一起必将导致大面积损坏。
尽管长时间遭受的温度变化热循环及腐蚀本身必将最终毁坏任何一种耐火材料，但耐火材料的正确选择及安装对提高使用寿命及减少热损失是至关重要的。
目前，高温旋风分离器中主要采用2层或3层结构的耐火和耐磨衬里(水冷壁衬里，薄的或厚的非水冷壁衬里)。水冷壁衬里主要敷设在燃烧室和高温旋风分离器区域，用短销钉将12.5—50mm厚的致密耐火材料支撑在烟气侧的锅炉管件上。外侧(即非向火侧)则用常规保温材料来保持水／蒸汽的高温。薄衬里较厚衬里更能经得起快速热冲击。在水冷壁衬里内还可添加金属纤维丝来增加其刚性和抗震能力。
一般来说薄衬里的厚度为150mm或小于150mm，通常分为两层：致密层和保温层。使用分层衬里比使用厚衬里更为经济，更易于维修。但是，对于较高温度的外壳体(比如说温度范围为150℃—260℃)会因使用薄衬里散热多而降低系统热效率，同时在此周围工作也不舒适。厚衬里通常由2层或3层构成，总厚度为300mm—450mm。最外面是一层致密的“耐热表面”，由耐磨砖或耐磨可塑料砌筑而成或由浇注料浇注而成，防止受热面受到高温高速运动物料粒子的磨损。打底的保温材料可减少热损失，降低壳体温度，从而提高整台机组的效率。
在石油化工中反应器或再生器应用的旋风分离器，所有承受磨蚀的内表面都敷有由龟甲网或其它骨架支承的耐火材料，厚度从20mm—150mm不等，耐磨结构的关键除了选择优良的配方外，主要是支撑结构和施工方法。目前采用的带爪龟甲网，其衬里材料中掺进钢纤维，对防止衬里开裂和掉块有一定作用。在料腿上往往采用预制好的陶瓷耐磨管代替龟甲网衬里，可减少因直径太小而不便衬里施工的困难。
早期设计的循环流化床旋风分离器，为了降低成本和简化设计，采用与石油化工行业相同的设计，用耐火泥渗水泥作粘接剂的可浇注耐火材料制成，用不锈网锚或销钉固定。因而耐火层很厚，分别达305mm—457mm和102mm—203mm。金属锚长度为12.7mm—25.4mm，以保证耐火层整体在金属外壳上。锚间距为1.5—2倍工作层厚度，当工作层为152mm—203mm厚，顶盖处锚间距大约为229mm—305mm，在侧墙为305mm—406mm，而一些管子上则没有固定锚，但这种旋风分离器运行性能远未达到要求。大部分耐火层在运行头几个月就被损坏，特别是用销钉固定耐火层，最初在开孔处的侧墙，大片耐火层产生严重裂缝和移位，最后，大片工作层破裂，脱落而露出软的绝热材料。12个月运行后，耐火层需彻底更换。
因此，早期设计的耐火层低估了循环流化床旋风分离器中恶劣的工作环境。新的设计是在对原耐火层修复基础上发展起来的。早期小规模修复和浇注工作层的更换常采用磷酸盐胶接塑料，这种材料已被证明是在循环流化床环境中经久耐用的，最有意义的是采用耐火砖代替旋风分离器壁面和圆锥处浇注层。尽管代价很大，但结果表明砖具有极好的经久耐用性。
在第三代ABB-CE循环流化床锅炉中，仅在旋风分离器顶部，入口管顶部和出气管采用了原有浇注件，在人口墙面和旋风筒交接凸出区采用磷酸盐胶接塑料敷设(图10—34)，其保温材料都由致密的不锈钢纤维丝的抗磨材料所复盖，而旋风分离器筒体耐火层由高铝耐火砖，绝热耐火砖和保温层三层组成。
旋风分离器中采用有高铝耐火砖耐火层要比销钉固定的浇涛层更解决防磨，因此，对燃煤机组，磨损并不严重，但对燃木片和生物质机组，需用沙作惰性床料以维持炉膛热容量和使轻质燃料在床内停留足够长时间直到燃尽，运行结果表明这种沙对旋风分离器耐火层产生严重磨损，特别是上筒区相当严重，因为在这一部位，固体进入旋风筒并改变方向作旋转运动，因此在迎流面区域应采用防磨性好的材料。ABBCE采用了五种材料在燃木片流化床锅炉进行了试验，它们为含90％铝磷酸盐胶接塑料，含铝铬氧化铜磷酸盐塑料含80％SiC磷酸盐胶接塑料，含胶接氮氧化硅碳化砖和含45％铝高燃砖，运行五个月后表面的磨损情况结果表明含胶接氮氧化硅的碳化硅砖和含45％铝的高燃砖最好，含90％铝的磷酸盐胶接塑料和含80％SiC的磷酸盐胶接塑料次之而含铬铝氧化物的磷酸盐胶接塑料最差。因此，在以后设计的燃用生物质循环流化床锅炉中旋风分离器迎流面都采用了胶接氮氧化硅的碳化硅砖。
分离器锥体所经历的工作条件与其筒体大致相同，但是这里的衬里固定在壳体上，一般采用振动浇注使衬里具有足够的强度和耐磨性能，锥体部分一般采用的是热膨胀系数低的浇注料。
分离器回料腿及回料密封阀衬里的浇注料保温层用振动浇注法施工，在抗磨／耐磨浇注料中适当添加不锈钢和“可烧尽”的纤维丝。
上一篇：水冷生产热法磷酸用耐火材料 下一篇：高铝砖、粘土砖模压成型砖坯常遇
TAG标签：
耐火砖
河南耐火砖
高铝砖
刚玉砖
耐火砖价格
河南耐火材料厂
