Aplicación de material de compactación de silicio carburo en las paredes refrigeradas por agua de los hornos de gasificación en la industria del carbón

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Aplicación de materiales de compactación a base de silicio carburo en las paredes refrigeradas por agua de los hornos de gasificación en la industria del carbón. Resumen； El artículo presenta los tipos y características de las paredes refrigeradas por agua en los hornos de gasificación ； Se analizó el punto de fusión de las cenizas de carbón, su viscosidad, la temperatura del horno, el contenido en cenizas, así como el impacto de los materiales refractarios utilizados en el revestimiento de las paredes refrigeradas por agua. La introducción de Cr2O3 permite mejorar la resistencia del material de compactación de silicuro de carbono a la erosión causada por las escorias en las paredes refrigeradas por agua. La adición del deshumidante CHC-3 acortó el tiempo de secado y redujo la temperatura de secado. El material de compactación del sistema SiC-Al2O3-Cr2O3 ayuda a la formación de escoria en las paredes refrigeradas por agua, logrando así un efecto de protección mediante la escoria. La química del carbón es una forma importante de utilizar el carbón de manera limpia y eficiente. A través de procesos químicos a altas temperaturas y presiones, los materiales ricos en carbono se convierten en CO y H2. Estos productos se utilizan en la síntesis de amoníaco, metanol, hidrógeno a partir del carbón, así como en la generación de energía a partir de olefinas. El elemento clave en el proceso de gasificación es el equipo utilizado para llevar a cabo dicha operación. Un horno de vaporización en el que tienen lugar reacciones químicas a altas temperaturas y presiones. Existen más de 10 tipos de hornos de gasificación; según la forma del material de partida, se pueden dividir en dos categorías ； Gaseificador de gas en polvo y gaseificador de slurry de carbón. Según la estructura del revestimiento del horno de gasificación, se puede distinguir entre la estructura de ladrillos refractarios, representada por Texaco, y la estructura de paredes refrigeradas por agua, representada por Shell. Shell, Texaco: 1. Características de la pared refrigerada por agua del horno de gasificación ； El polvo de carbón y el oxígeno reaccionan en la cámara de combustión del horno de gasificación, a una temperatura de entre 1400 °C y 1600 °C, con una presión de operación de aproximadamente 4,0 MPa. La pared de enfriamiento por agua del horno de gasificación se divide en tres partes: la pared de enfriamiento principal, el serpentín superior y el serpentín de la abertura para escorias. Revestimiento interior de la pared de enfriamiento por agua. La pared de enfriamiento por agua y la cámara de enfriamiento rápido están hechas de acero de baja aleación resistente al calor. En la cara expuesta al fuego de la pared de enfriamiento por agua, se han soldado ganchos de acero resistente al calor, además de una capa protectora de 20 mm de carburo de silicio. Gracias a la protección que brindan el silicio carburo y la capa de escoria sólida que se forma posteriormente, la temperatura del agua en los tubos de la pared refrigerada por agua es de aproximadamente 270 °C. Existen 2 formas de disposición de los tubos de la pared de enfriamiento por agua ； Tubo ； Como el Shell Sehll de cuatro inyectores, el gas sintético sale hacia arriba en forma de vórtice ； Horno espacial de tipo serpentín con una sola boquilla; el gas sintético sale hacia abajo del horno. La pared de enfriamiento por agua utiliza una estructura de tubos verticales completamente sellados (espirales). La temperatura de esta pared es aproximadamente 110 °C más baja que la de las paredes del horno, que están hechas de ladrillos refractarios. Gracias a esto, la pared de enfriamiento por agua convierte la energía térmica que se disiparía a través de los ladrillos refractarios en vapor, lo que aumenta la eficiencia del horno de gasificación. La temperatura de la pared del horno no superará la temperatura de la pared refrigerada por agua, por lo que no existe el problema del sobrecalentamiento de dicha pared. En comparación con los hornos de gasificación con paredes refrigeradas por agua y los hornos con estructura de ladrillos refractarios, estos últimos requieren una inversión menor, tienen una vida útil más larga, sus costos de mantenimiento son bajos; además, solo se necesita unos 5 días para su calentamiento previo al uso. Por lo tanto, su rentabilidad es evidente. En los últimos años, se han puesto en producción y en funcionamiento una gran cantidad de hornos espaciales con paredes refrigeradas por agua de fabricación nacional: la segunda generación del horno Tsinghua y el horno SE-2 Dongfang. El esquema simplificado del horno de gasificación con paredes refrigeradas por agua es el siguiente: ； La estructura del muro de enfriamiento por membrana en forma de serpentín del horno espacial HTL SE-Oriente utiliza un muro de enfriamiento por membrana con tubos verticales. 2. Factores que afectan la acumulación de escorias en el muro de enfriamiento: Durante el funcionamiento normal del horno de gasificación, el polvo de carbón, el oxígeno y el vapor son inyectados a alta velocidad en la cámara de combustión del horno a través de inyectores. Estos chorros generan turbulencias intensas, lo que favorece una combustión eficiente. Las cenizas líquidas y fundidas, que se forman en un instante debido a la combustión, son expulsadas hacia la superficie de la pared refrigerada por agua, gracias a las corrientes giratorias generadas por los quemadores. Allí, bajo el efecto del enfriamiento del agua que circula en dicha pared, estas cenizas se solidifican y se adhieren a la superficie del material refractario, formando así una capa de escoria inicial. La superficie de la capa de escoria se solidifica y engrosa, o bien se funde y adelgaza, debido a la acción combinada de la temperatura del horno y del agua de enfriamiento. Al principio, el espesor de la capa de escoria aumenta, lo que hace que la resistencia térmica aumente gradualmente. Como resultado, la eficacia del enfriamiento por parte de las paredes refrigeradas por agua disminuye poco a poco. Cuando la capa de escoria en el horno de gasificación alcanza un equilibrio dinámico, la capa de escoria en las paredes refrigeradas por agua puede dividirse en una capa fluida, una capa de transición y una capa fija. La capa fluida y la capa de transición se actualizan continuamente a medida que avanza la reacción de gasificación. El espesor de la capa de escoria está directamente relacionado con el funcionamiento seguro del horno de gasificación. El punto de fusión de las cenizas de carbón, su viscosidad, la temperatura del horno, la relación entre oxígeno y carbón, así como las propiedades del material refractario utilizado, tienen una gran influencia en la eficacia para la formación de escorias. 2.1 Punto de fusión: Bajo altas temperaturas y presiones, una parte del polvo de carbón se convierte en CO y H2, mientras que otra parte se transforma en ceniza, formando escoria. El punto de fusión y la viscosidad de las cenizas del carbón dependen principalmente de su composición. Las cenizas contienen una mezcla de silicatos, sulfatos y diversos óxidos metálicos; los componentes principales son: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, TiO2, SO3, entre otros. Los valores típicos son los siguientes. Proyecto: Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O. Composición en %: 13–21, 30–45, 7–11, 3–15, 2–4, 1–3, 2–9. Punto de eutecia en °C: K2O-Na2O, 800–1000. SiO2- Fe2O3- CaO-Al2O3, 1200 SiO2- CaO, 1544. SiO2- Fe2O3- CaO, 1204. Cuanto mayor es el contenido de CaO-SiO2-Al2O3, 1553 SiO2 y Al2O3, mayor es el punto de fusión de la ceniza. Cuanto mayor es el contenido de Fe2O3, CaO, MgO, K2O y Na2O, menor es el punto de fusión de la ceniza y menor es su viscosidad. No es favorable para la formación de escorias. El rango de punto de fusión de las cenizas del carbón debe estar entre 1150 y 1350 °C. 2.2 Temperatura de operación ； La temperatura de operación de la cámara de combustión del horno de gasificación tiene una influencia directa en la relación entre el oxígeno y el carbón en las toberas, lo que a su vez afecta la carga térmica de los muros refrigerados por agua, la tasa de conversión del carbono y la eficiencia del gas frío. A medida que aumenta la relación oxígeno-carbón, la carga térmica en las paredes refrigeradas por agua del horno de gasificación, cuando la temperatura supera los 1550 °C, provoca un aumento más significativo de la temperatura en las zonas de alta temperatura, en comparación con las zonas de baja temperatura. Esto a su vez **exacerba el daño en los pernos y en los materiales de relleno de SiC presentes en las paredes refrigeradas por agua de esas zonas de alta temperatura**. Por lo tanto, el control de la relación entre oxígeno y carbón en la toma de combustión principal es crucial para la integridad del muro refrigerado por agua. ②La relación oxígeno-carbón es baja, la temperatura de la reacción de gasificación es menor, lo que provoca una combustión incompleta. El polvo de carbón no reactivo y las cenizas, junto con el gas, causan un aumento en la erosión y el desgaste de los materiales de revestimiento de las paredes refrigeradas por agua, así como de los pernos utilizados en su estructura. Esto reduce el coeficiente de conductividad térmica de dichas paredes, e incluso puede provocar su daño. 2.3 Cenizas: Cuando el contenido de cenizas en el polvo de carbón es demasiado bajo, se produce una gran pérdida de calor en el horno de gasificación. Esto dificulta la protección de las paredes del horno contra las escorias, e incluso impide que se formen escorias. Todo esto afecta la vida útil del horno de gasificación. Por otro lado, cuando el contenido de cenizas es demasiado alto, una pequeña cantidad de carbono queda cubierta por las cenizas, lo que reduce el área de contacto entre el agente de gasificación y el carbono. Como resultado, la eficiencia de la gasificación disminuye, y las escorias causan un desgaste más rápido en los componentes internos del horno. El contenido de cenizas en el carbón es óptimo cuando está entre el 12 % y el 25 %. 2.4 Reacción del material refractario de la pared de enfriamiento por agua con la escoria, y su impacto en la acumulación de escoria en dicha pared. Al inicio del funcionamiento del horno, la escoria se adhiere directamente a la superficie del revestimiento refractario de la pared de enfriamiento por agua. Cuando el dispositivo funciona normalmente, debido a factores como la temperatura del horno y la calidad del carbón, la viscosidad de la escoria disminuye. La pared refrigerada por agua del horno se vuelve más delgada, y la escoria líquida no se adhiere bien a dicha superficie. Además, las cenizas causan erosión en los materiales refractarios que recubren la pared refrigerada por agua. En este contexto, la escoria también provoca corrosión en los clavos de sujeción y en los materiales de silicuro de carbono utilizados en dicho sistema. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la cantidad de óxidos que se disuelven en la escoria. A la misma temperatura, la solubilidad del Cr2O3 en la escoria de carbón es la menor. De este modo, se garantiza la integridad del material ； La escoria presenta una baja capacidad de humedecimiento del material Cr203, lo que a su vez ralentiza el proceso relacionado con Cr203. Disolución en la escoria ； Después de que el material Cr203 se disuelve en la escoria, esto aumenta su viscosidad. Incluso puede formarse una capa protectora uniforme en la superficie del material, lo que impide que los poros del material queden obstruidos y evita la penetración de la escoria. El azufre presente en el carbón es una sustancia dañina; sustancias como el H2S que se forman a altas temperaturas pueden disminuir la viscosidad de la escoria. El Fe y el SO2 forman un punto de eutectia a 1170 °C, lo que provoca una erosión severa en los ganchos de acero resistente al calor y en las paredes refrigeradas por agua. El espesor de la capa de escoria disminuye, y la escoria en la pared de enfriamiento por agua entra en contacto directo con los ganchos de sujeción de dicha pared y con los materiales refractarios, lo que provoca una grave erosión. Por lo tanto, se acorta su vida útil. La tasa de erosión volumétrica de los diferentes óxidos y SiC en las escorias de carbón es la siguiente: ； Tasa de erosión por volumen %: Cao, SiO2: 100, 90; SiC, Al2O3: 75, 60; 3, 45. Cr2O3: 30, 15, 0. Temperaturas: 1350℃, 1400℃, 1450℃, 1500℃, 1550℃, 1600℃, 1650℃, 1700℃ × 3 horas. Como se puede observar en el gráfico, el Cao, el SiO2 y el SiC, Al2O3, Cr2O3 presentan una menor resistencia a la erosión causada por las escorias. La solubilidad del Cr203 en las escorias de carbón es la más baja, y su capacidad de humedecimiento es deficiente; esto ralentiza la disolución del Cr203 en dichas escorias. Después de que el material Cr203 se disuelve en las escorias, esto aumenta la viscosidad de estas últimas. Incluso puede formarse una capa protectora uniforme en la superficie del material, lo que impide que los poros del material queden obstruidos y reduce la penetración de las escorias. El Cr203 posee por sí mismo una excelente resistencia a la erosión por escoria. Se introdujo Cr203 en el material de relleno refractario del muro de enfriamiento por agua, lo que mejoró significativamente la resistencia a la erosión por escoria. Se determinó que era necesario reforzar el revestimiento refractario de las paredes refrigeradas por agua. Esto se hizo con el fin de evitar que el revestimiento fuera dañado por las escorias del carbón, así como para aumentar la eficiencia en la transferencia de calor y garantizar un flujo adecuado de las escorias sobre su superficie. Por lo tanto, se aplicó un revestimiento resistente al desgaste, con un espesor de 14 mm a 25 mm, sobre la superficie de las paredes refrigeradas por agua. Para poder llevarse el calor del interior de la cámara de combustión a través de las filas de tubos, es necesario que el revestimiento resistente al desgaste tenga una buena conductividad térmica, además de ser capaz de resistir la erosión causada por los escorias en un ambiente reductor. Con la ayuda de expertos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Wuhan y de la filial de Sinopec en Anqing, y utilizando tecnologías avanzadas provenientes del extranjero, se logró desarrollar un material de relleno hecho de compuestos de SiC-Al2O3-Cr2O3 para el interior de los hornos de gasificación. Estos compuestos, formados por enlaces covalentes entre el silicio carburo y otros elementos, presentan propiedades químicas estables, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la erosión y resistencia a la corrosión. El silicio carburo tiene una alta conductividad térmica: 64.4 W/(m·K) a 500°C. Esto permite que el calor generado en la capa de escoria del muro refrigerado por agua sea transferido rápidamente hacia dicho muro. La fase cristalina principal de Al2O3 a altas temperaturas es el α-Al2O3 (corindón). Densidad 3,9 g/cm³, resistencia al fuego 2250 °C. Dureza de Mohs: 9.0. Alta resistencia al desgaste y a la corrosión. El Cr2O3 tiene una estructura cristalina similar a la del α-Al2O3. Su punto de fusión es de 2435 °C. Posee una buena estabilidad frente a ácidos y álcalis. Puede formar soluciones sólidas con otros óxidos como Al2O3 y SiO2. Aumenta la viscosidad de la escoria, lo que impide eficazmente su penetración. El material de compactación para hornos de gasificación, hecho de silicio carburo, está compuesto por silicio carburo de alta pureza y de gran tamaño, alúmina, polvo ultrafino de cromoalúmina, aglutinante de aluminio fosfato-cromo, además de aditivos, todos ellos mezclados bajo condiciones específicas. Es un material de compactación de alta dureza que se solidifica al estar en contacto con el aire. Su resistencia se debe a la deshidratación y concentración del aglutinante coloidal a temperaturas de 35 °C a 240 °C, a la reacción de polimerización, y a la formación de uniones químicas con silicio carburo, corindón y partículas finas. Materiales refractarios como el aluminocromo fosfato, microesferas de óxidos a altas temperaturas, corindón, corindón cromado y Cr2O3 a nivel nanométrico, se unen entre sí mediante procesos cerámicos a temperaturas de 1100 °C a 1450 °C, formando así fases compuestas polícristalinas. A altas temperaturas, los polvos nanométricos de cromo óxido y alúmina forman un solidus. Se ha mejorado la resistencia a la erosión y al desgaste del revestimiento. En los revestimientos refractarios de las paredes refrigeradas por agua, se debe reducir el contenido de SiO2. Tanto el SiO2 en estado libre como el que está combinado con otros elementos puede reaccionar con el hidrógeno presente en el horno de gasificación, generando productos gaseosos que escapan del material refractario. Esto daña la estructura original del material, disminuyendo su resistencia y acelerando su deterioro. La ecuación química correspondiente es: SiO2(s) + H2(g) → H2O(g) + Si(g). 4. Propiedades del producto 4.1 Las propiedades del producto GSJ-75 y de los materiales importados se muestran en la Tabla 1 ； (Para revestimientos de hornos) Tabla 1: Especificaciones del producto GSJ-75 SiC75 P (importado). Densidad volumétrica en g/cm³: a 110°C durante 24 horas: 2,60; 2,55. A 1100°C durante 3 horas: 2,54. Resistencia a la compresión en MPa: a 110°C durante 24 horas: 85; no se indica valor para otro tiempo. A 1100°C durante 3 horas: 82; 54,4. Resistencia a la flexión en MPa: a 110°C durante 24 horas: 15,6; no se indica valor para otro tiempo. A 1100°C durante 3 horas: 15,0. Variación porcentual después de la combustión: a 1100°C durante 3 horas: -0,2; -0,2. Coeficiente de conductividad térmica en W/m·K: a una temperatura promedio de 1000°C: 6,502; a una temperatura promedio de 500°C: 3,85. Resistencia al desgaste en cc: a 1100°C: 5,1; 6,5. Composición química en %: Al2O3+Cr2O3: 21,31; ≤ 26. Fe2O3: 0,30; ≤ 0,2. SiC: 74,22; ≥ 70. 4,2. Las especificaciones del producto GSJ-85, también de origen importado, se indican en la Tabla 2 ； (Para uso en cajas murales y revestimientos para rejillas de fluidos)
**Tabla 2: Producto GSJ-85 RGB F85LC (importado)**
Densidad aparente: g/cm³
A 110°C durante 24 horas: 2,65; 2,6
A 1100°C durante 3 horas: 2,58 – –
Resistencia a la compresión: MPa
A 110°C durante 24 horas: 95 – –
A 1100°C durante 3 horas: 97 ≥80
Resistencia a la flexión: MPa
A 110°C durante 24 horas: 17,1 – –
A 1100°C durante 3 horas: 17,6 -----
Variación porcentual después de la combustión: %
A 1100°C durante 3 horas: -0,3; -0,2
Coeficiente de conductividad térmica: W/m·K
A una temperatura promedio de 1000°C: 6,731
A una temperatura promedio de 500°C: 3,85
Resistencia al desgaste: cc
A 1100°C: 4,3 – –
Composición química: %
Al2O3 + Cr2O3: 10,1 – –
Fe2O3: 0,1 ≤0,1
SiC: 85 ≥84
4,3
Las propiedades del revestimiento de alta resistencia al desgaste CAJ-3.1RC y AA-22S se indican en la Tabla 3 ； (Para tuberías de transporte de gas) Tabla 3: Especificaciones del producto CAJ-3.1 RC AA-22S. Densidad volumétrica: g/cm³. A 110°C durante 24 horas: 3100; a 1100°C durante 3 horas: 3050; a 400°C: 2500. Resistencia a la compresión: MPa. A 110°C durante 24 horas: 90.0; a 1100°C durante 3 horas: 113.0; a 800°C durante 60 minutos: ≥60. Resistencia a la flexión: MPa. A 110°C durante 24 horas: 115.0; a 1100°C durante 3 horas: 12.0. Porcentaje de cambio en la longitud después de la combustión: a 1100°C durante 3 horas: 11.0. Coeficiente de conductividad térmica: W/m·K. A una temperatura promedio de 1000°C: -0.20. Resistencia al desgaste: cc. A 1100°C: 2.5 < 6.5. Composición química: % Al2O3: 84.1; % Fe2O3: 0.1; % Cr2O3: 10.5. 5. Método de uso: 5.1 Se debe montar un andamio dentro del horno y proporcionar suficiente iluminación. Se debe eliminar el revestimiento antiguo que necesite reparación en las paredes refrigeradas por agua. También se debe limpiar cualquier material suelto en las paredes del horno y de las tuberías. Luego, se deben usar aspiradoras para eliminar las partículas y el polvo restantes. Finalmente, se deben soldar los anclajes según lo especificado en el diseño. (Véase la imagen de la derecha, que muestra el muro de refrigeración por agua una vez limpio). 5.2 La temperatura de trabajo adecuada para el material refractario utilizado en los hornos de gasificación debe estar entre +5°C y +30°C. Cuando la temperatura ambiental es inferior a +5°C, es necesario precalentar el ambiente de trabajo mediante métodos adecuados, hasta alcanzar la temperatura requerida. Si la temperatura en el lugar de construcción supera los +30°C, se deben tomar medidas para reducirla y así cumplir con los requisitos de la obra. 5.3 Durante la construcción, no se debe modificar arbitrariamente la proporción de los materiales refractarios no estructurados. Tampoco se debe añadir agua u otros materiales al material refractario ya mezclado y preparado para su uso en las paredes refrigeradas por agua. El material de relleno refractario se mezcla con una mezcladora especial; la mezcladora, así como los contenedores de carga y los recipientes de pesaje, deben limpiarse cuidadosamente. Los materiales de revestimiento refractario se aplican mediante compactación manual; el material refractario mezclado debe ser utilizado dentro de los 30 minutos siguientes a su preparación. No se debe utilizar material refractario que ya haya comenzado a solidificarse. El agua utilizada para mezclar los materiales refractarios debe cumplir con las **normas de agua potable**, y su temperatura debe mantenerse entre +5°C y +25°C. Las herramientas de construcción y los recipientes para almacenar materiales refractarios deben estar limpios y listos para su uso. 5.4 Los materiales de compactación a base de silicuro de carbono y corindón crómico se elaboran a partir de polvos, agentes de curado y coloides resistentes a altas temperaturas. Cada bolsa de material para amasar contiene 25 kg de polvo, y el agente de curado es de 0,75 kg. El coloide a alta temperatura se vende en bidones de 30 kg. 5.5 La proporción del material de compactación de silicuro de carbono es la siguiente: se utiliza un adhesivo a alta temperatura para ajustar la plasticidad del polvo de silicuro de carbono; no se puede añadir agua al mezclado. 5.6 Para las obras, se utiliza un mezclador de tipo HOBART de alta potencia. Las palas de tipo B y el cuerpo del tanque de mezclado deben estar hechos de acero inoxidable. El espaciado entre las palas y los lados del agitador no debe superar los 0,25 pulgadas (6 mm). Si el espacio entre los componentes es demasiado grande, o si la cantidad de material refractario en el mezclador es mayor o menor que 1/3 de su capacidad, la eficiencia de mezclado y la calidad del material disminuirán. Aumente la velocidad de agitación a entre 175 y 210 revoluciones por minuto. Tanto una velocidad demasiado alta como una demasiado baja afectarán el tiempo necesario para realizar la agitación. 5.7 Según la capacidad de la mezcladora y la cantidad a utilizar en cada ocasión, primero se añade al interior de la mezcladora el polvo de material de carbonizado de silicio. Después de mezclar durante 1 minuto, se agrega cuatro quintas partes del adhesivo de alta temperatura. Se sigue mezclando durante 3 a 2.4 minutos, luego se añade el agente de curado y se sigue mezclando durante 2 a 3 minutos más. Finalmente, se añade el resto del adhesivo de alta temperatura. Hasta que esté bien mezclado. 5.8 Es recomendable que el material de silicio carburo mezclado y preparado para su uso se coloque con cuidado en las áreas adecuadas de la superficie que debe ser revestida, después de haberse cortado en trozos. Cada vez que se añada material, el espesor no debe superar los 20 mm. Se debe golpear con un mazo de goma, de modo que la parte superior del mazo sobresalga 2/3 del resto. Se deben realizar 2-4 golpes alternativos, hasta que el material quede completamente compacto y sin huecos. Es importante prestar especial atención a que el material de relleno se distribuya adecuadamente alrededor de las conexiones. Amasar hasta que quede compacto. Revestimiento refractario de silicio carburo en la pared de enfriamiento por agua después de la construcción: 5.9. Se busca reducir al mínimo la cantidad de aditivos a alta temperatura y de agentes de curado, siempre y cuando se cumpla con los requisitos para la aplicación del material de silicio carburo. La cantidad óptima de agente de curado es de aproximadamente el 2%. 5.10 El revestimiento de material refractario utilizado en la construcción debe tener una superficie lisa, sin huecos, descamación ni inclusiones. Las grietas menores a 2 mm pueden ser rellenadas y reparadas; aquellas mayores a 2 mm deben ser tratadas de acuerdo con las normas de reparación correspondientes. 5.11 El material de compactación de silicio carburo, después de su instalación, debe ser dejado a curar de forma natural en un ambiente seco y bien ventilado, a una temperatura superior a 10 °C, durante 2-5 días. Si la humedad es demasiado alta, se puede utilizar un secador de aire para ventilar el revestimiento de material de silicio carburo. 6. Sistema de secado del horno 6.1. Los materiales de compactación hechos de silicuro de carbono y cromo-alúmina que se utilizan en los hornos de gasificación son materiales de compactación de curado por reacción química; se trata de materiales compuestos por dos componentes diferentes. Polvos secos, coloides, acelerantes de curado, deshumidificantes especiales, etc., se mezclan en una mezcladora forzada para formar un material pastoso y plástico similar a masilla. Este tipo de material arcilloso contiene agua libre, agua cristalina y volátiles generados por reacciones de concentración y polimerización de las sustancias coloidales a ciertas temperaturas; esto provoca tensiones térmicas en el interior del revestimiento. Para que el agua física, el agua de cristalización y los componentes volátiles se evaporen lentamente, se evita que el agua presente en el revestimiento se evapore rápidamente, lo cual generaría grandes tensiones y dañaría la estructura del revestimiento. Al mismo tiempo, se permite que el material del revestimiento refractario se expanda de manera uniforme, lenta y completa cuando está sometido a calor, de modo que sus propiedades lleguen al nivel adecuado para su uso. De esta forma, se evita la concentración de esfuerzos térmicos que podrían dañar el revestimiento. Así, se asegura que, durante el funcionamiento del horno de gasificación, el revestimiento refractario no presente grietas ni se desgaste. 6.2 Para acelerar la evaporación de gases como el agua, se añadieron deshumidificantes especiales al material a compactar. Estos deshumidificantes se descomponen entre 50°C y 100°C, formando poros de tamaño nanométrico, lo que facilita la eliminación rápida del agua y de otras sustancias volátiles presentes en el material. El tiempo de cocción en el horno se ha reducido de 84 horas a 64 horas. La temperatura máxima del horno se puede reducir de 450 °C, en el caso de los materiales de entrada, a 230 °C. Para calentar el horno, se puede utilizar el vapor sobrecalentado presente en las tuberías de la pared del horno; así, no es necesario utilizar un aparato especial para calentarlo. No solo se ahorran los costos de mantenimiento, sino que también se acorta el ciclo de mantenimiento. Para hornos de gasificación, los materiales de compactación GSJ-75, GSJ-85 y CAJ-3.1 son adecuados para las siguientes curvas de secado del horno. 500℃, 400, 300, 230℃ a temperatura constante; 200, 100℃ a temperatura constante; 100, 0. 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60, 66, 72, 78 horas. 4. Rendimiento en el uso: Desde que el material de relleno hecho de silicuro de carbono para los hornos de gasificación fue introducido en el mercado en el año 2008, se ha utilizado ampliamente en los hornos de gasificación y en las tuberías de transporte de gas en empresas como la fábrica de fertilizantes de Sinopec Anqing, Henan Longyu Coal Chemical Co., Ltd., Henan Zhongyuan Da Hua Group Co., Ltd., Xinxiang Zhongxin Chemical Co., Ltd., Tianjin Huaneng Power Plant y Luoyang Yonglong Energy Chemical Co., Ltd. Bajo condiciones normales de operación, al ajustar la calidad del carbón y la relación entre carbón y oxígeno, se logra controlar eficazmente el punto de fusión y la viscosidad de las cenizas, así como la temperatura del horno de gasificación. De este modo, se asegura un espesor óptimo, lo que permite proteger las cenizas con otras cenizas. El material de compactación SiC-Al2O3-Cr2O3 puede formar un solido fundido a altas temperaturas, lo que impide la penetración de los escorias de carbón en el revestimiento del material de compactación. Se ha garantizado que la vida útil del revestimiento proporcione resultados de uso satisfactorios. Este producto cuenta con una **patente de invención (número de patente ZL 20111 0256439.5)**. Shell utiliza 10 meses de incrustaciones en la pared refrigerada por agua del horno de gasificación