Lớp gạch chịu lửa trên bề mặt tiếp xúc với lửa của thiết bị khí hóa là lớp vật liệu tiêu hao có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và xói mòn. Vật liệu oxit crom có độ tinh khiết cao thường được lựa chọn, thường được gọi là gạch crôm-nhôm-zirconi hoặc gạch có hàm lượng crôm cao. Phần vật liệu chịu lửa này được yêu cầu phải có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời, độ bền rão cao, độ ổn định sốc nhiệt và độ ổn định hóa học ở nhiệt độ cao tốt. Trong quá trình sử dụng, các yếu tố hư hỏng củagạch crôm caocho máy khí hóa chủ yếu là:
1. Xói mòn hóa học
Gạch có hàm lượng crom cao chủ yếu bị ăn mòn do xỉ trong quá trình sử dụng, sau đó bị ăn mòn bởi khí khử mạnh trong lò. Sự ăn mòn gạch có hàm lượng crôm cao bằng xỉ bao gồm sự hòa tan ZrO2, Al2O3 và các chất khác trong gạch có hàm lượng crôm cao vào xỉ. Ngoài ra, SiO2 và CaO trong xỉ thẩm thấu mạnh vào gạch và phản ứng với các thành phần chịu lửa tạo thành lớp biến chất dày hơn. Sự xói mòn của gạch có hàm lượng crom cao do các khí khử mạnh như CO và H2 chủ yếu là do khí và tạp chất trong gạch như SiO2 và các oxit chứa sắt phản ứng tạo ra tràn khí hoặc phản ứng với CO dưới tác dụng của oxit sắt tạo ra C lắng đọng trong gạch làm cho gạch có hàm lượng crom cao bị trương nở và nứt nẻ.
2. Mài mòn cơ học
Sự mài mòn cơ học chủ yếu xuất phát từ việc cọ rửa gạch có hàm lượng crôm cao dùng cho lò khí hóa bằng khí tốc độ cao và xỉ mang theo. Hậu quả của quá trình cọ rửa này là một mặt làm tăng tốc độ phản ứng hóa học giữa xỉ và gạch có hàm lượng crom cao, mặt khác sẽ lấy đi các sản phẩm phản ứng có điểm nóng chảy thấp khỏi bề mặt gạch, đồng thời đẩy nhanh hơn nữa quá trình bong tróc lớp biến chất gạch và các phần bị nứt.
3. Điều kiện hoạt động
Quá trình vận hành của thiết bị khí hóa cũng là yếu tố chính gây hư hỏng gạch có độ crom cao.
a) Nhiệt độ vận hành: Thực tế cho thấy cứ tăng nhiệt độ vận hành của thiết bị khí hóa lên 100 độ thì tốc độ xói mòn của gạch chịu lửa có thể tăng gần 3-4 lần.
b) Loại than: Nhiệt độ nóng chảy của tro của loại than quyết định nhiệt độ vận hành của thiết bị khí hóa. Nếu nhiệt độ nóng chảy của tro than nguyên liệu quá thấp, độ nhớt của tro than trong điều kiện sản xuất rất nhỏ, điều này sẽ làm trầm trọng thêm sự xói mòn và xâm nhập của gạch mặt nóng bởi xỉ; đối với các loại than có nhiệt độ nóng chảy tro quá cao, khi pha bùn nước-than thường đưa vào một lượng nhất định các chất phụ gia như CaO, Fe2O3, v.v. để giảm nhiệt độ chảy của nó xuống giá trị tối ưu, nhưng với lượng tăng lên. thêm CaO và Fe2O3 thì tình trạng xói mòn của gạch có hàm lượng crom cao cũng càng trầm trọng hơn.
c) Tải trọng sản xuất và thời gian dừng sản xuất: Theo thống kê, cứ tăng tải sản xuất 30% thì tuổi thọ của gạch ốp lát nóng giảm khoảng 33%; thông thường, sau mỗi lần dừng, gạch mặt nóng bị bào mòn 5-20mm, đặc biệt khi hàm lượng CaO trong xỉ cao. Hiện tượng này đặc biệt rõ ràng.
d) Đầu đốt: Nghiên cứu thực nghiệm và vận hành thực tế cho thấy góc phun bình thường của đầu đốt phải ở khoảng 35 độ. Nếu góc quá lớn sẽ gây ra hiện tượng cọ rửa và bong tróc nghiêm trọng ở phần trên; nếu góc phun quá nhỏ thì không thể khí hóa hoàn toàn, dẫn đến hiệu quả khí hóa giảm. Nếu đầu đốt được lắp đặt lệch sẽ gây xói mòn cục bộ lớp lót lò.
