Kaasuttimen palotilan vuoraus koostuu neljästä tulenkestävästä materiaalikerroksesta: korkea-kromitiilet, kromi-korunditiilet, eristystiilet ja kuitupinnoitemateriaali (puristuva materiaali). Niiden tehtävät ovat seuraavat:
Korkea{0}}kromitiilet ovat Cr90-tiiliä (Cr₂O3); nämä ovat suuritiheyksisiä tiiliä, jotka suojaavat eristäviä tulenkestäviä materiaaleja kuonakorroosiolta, vetyhyökkäykseltä ja liekkivaurioilta.
Kaasuttimen tukivuorauksessa käytetään korkean-tiheyden, vähän-kromia ja runsaasti{2}}alumiinioksidia sisältäviä materiaaleja (Cr₂O3 ja Al₂O₃)-erityisesti kromi-korunditiiliä.
Niiden ensisijainen tehtävä on tukea kuputiiliä, mikä vähentää merkittävästi kaasuttimen painoa.
Eristystiilet (eristekerros) ovat alumiinioksidionttoja-pallotiiliä (alhainen rautapitoisuus); ne alentavat tehokkaasti metallikuoren lämpötilaa ja parantavat hiilidioksidikorroosionkestävyyttä.
Kuitupäällystysmateriaali (puristuva materiaali) on eristemateriaalia, joka on valmistettu palonnetuista tulenkestävästä kuidusta (joissakin malleissa käytetään myös 25 mm paksua keraamista kuitupeitettä).
Kun tulenkestävät tiilet laajenevat lämmön vaikutuksesta, tämä materiaali puristuu kokoon ja tarjoaa siten kuoren lämmöneristyssuojan.
Analyysi kaasuttimissa olevien runsaan{0}}kromitiilien korroosion ja kulumisen syistä
Korkean lämpötilan{0}}eroosio
Kivihiilen tuhkan sulamispiste- ja viskositeetti{0}}lämpötila-ominaisuudet määräävät hiili-vesilietteen kaasuttimen käyttölämpötilan.
Ensisijaiset reaktiot, joihin liittyy hiili{0}}vesiliete kaasuttimessa, ovat halkeilu ja hapettuminen.
Normaaleissa käyttöolosuhteissa lämpötila pidetään noin 1350 asteessa. Käyttölämpötila vaikuttaa merkittävästi laitteen käyttöikäänkorkea{0}}kromitiili.
Korkeammat käyttölämpötilat johtavat alhaisempaan kivihiilen tuhkan viskositeettiin ja parantuneeseen juoksevuuteen; tämä johtaa voimakkaampaan eroosioon ja korkean{0}}kromitiilien tunkeutumiseen, korkeampaan eroosionopeuteen ja lyhyempään käyttöikään.
Esimerkiksi tietyn kivihiilikemian yrityksen hiili-vesilietteen kaasutusyksikössä happi-/-hiilen välinen suhde on 480-500 m³/m³ normaaleissa käyttöolosuhteissa, ja metaanipitoisuus raakasynteesikaasussa kaasuttimen ulostulossa vaihtelee välillä 1,800 ppm18000.
Epätasainen raakahiilen laatu-jolle on ominaista jopa 16,6 %:n tuhkapitoisuus ja 1480 asteen tuhkan sulamislämpötila -aiheutti samanaikaisia kuonatukoksia viidessä toimivassa kaasuttimessa.
Vakavat kuonanpoistoporttien tukkeumat pakottivat lopulta sulkemaan kaasuttimet nro. 2, No{1}} ja No{2}}. Huoltotarkastukset paljastivat vakavaa korroosiota ja tunkeutumista korkean -kromitiilien kaasuttimissa; erityisesti kuonanpoistoporttien tiilet vaativat vaihtoa alle 2 000 käyttötunnin jälkeen.
Korkeiden{0}}kromitiilien vaihtamiseen liittyvien haasteiden vuoksi oli mahdotonta pitää kaikkia viittä kaasutinta toiminnassa. Vain neljä kaasutinta pystyi toimimaan 15 vuorokauden ajan, joten varayksiköitä ei ollut käytettävissä.
Keskeisten prosessiparametrien vertailu normaaleissa ja epänormaaleissa käyttöolosuhteissa paljasti, että epäyhtenäisen raakahiilen laadun aiheuttama{0}}käyttö korkeassa lämpötilassa--vaikutti merkittävästi tulenkestävien tiilien käyttöikään.
35 päivän käytön jälkeen 100 astetta normaalia korkeammissa lämpötiloissa korkean -kromitiilien eroosionopeus kasvoi huomattavasti, mikä lyhensi tulenkestävän materiaalin käyttöikää 2 000–5 000 tunnilla.