序
建设绿色低碳社会要大力开发利用可再生能源、积极发展核能，但在可以预见的未来，化石能源依然是我国的主要能源。鉴于我国化石能源“煤多、油少、气缺”的资源禀赋，煤炭会长期在能源消费结构中占主体地位。
煤炭作为能源利用，传统的方式是直接燃烧发电，但直接燃烧过程会产生大量SO2、NOx和PM排放，采用可以实现超低排放的脱硫脱硝除尘技术和污水近零排放技术，能显著降低煤电对大气和水体的污染，但又会有大量固体废渣需要处置。国内外已有的实践表明采用合适的煤气化技术的煤气化联合循环发电，能源利用效率基本接近目前国内普遍推广的煤炭直接燃烧超临界发电，煤炭中的硫可以高效回收实现资源化利用，SO2、NOx、PM排放更低，固体废渣大幅度减少，由于气化过程有矿化转化，处置难度也明显减少。
鉴于我国资源特点，近十多年来，在我国迅速发展的煤制油（包括直接法和间接法）、煤制低碳烯烃、煤制合成天然气、煤制氢、煤制合成氨等项目，实现了煤炭的清洁高值化利用，这些项目中第一个最重要的工艺过程就是煤气化。
煤气化技术是煤炭清洁高效利用的核心技术。因为煤气化技术在煤炭清洁利用的重要地位，煤气化技术的研究开发受到各国的重视。国外先后有美国通用电气公司的水煤浆气化技术、壳牌公司的粉煤气化技术、CBI Lummus 公司的E-Gas 水煤浆（ 或水焦浆） 气化技术、德国鲁奇公司的BGL固定床碎煤加压气化技术等开发成功并推广应用。在我国，华东理工大学、清华大学、西北化工研究院、北京航天长征化学工程公司、中国石化集团公司等高校、研究单位和企业也致力于新型煤气化技术的开发，形成了具有自主知识产权的煤气化技术，并都实现工业化和推广应用。
在越来越成熟的煤气化技术的支撑下，我国的煤制油、煤制甲醇、煤制低碳烯烃、煤制合成天然气、煤制合成氨和尿素的总规模均居世界第一。据有关资料统计，我国煤气化的总能力已占世界的80%，而且还呈继续增长态势。煤气化是煤在特殊设计的反应器——气化炉中在高温（1300～1600℃）、中压或高压（2.0～8.7MPa）的条件下发生化学反应生成一氧化碳、氢气的过程。煤的进料形态、气化炉的形式与结构、反应原料与产物在气化炉内的流动方式、反应热利用方式等的不同，形成了各具特点的不同的煤气化技术，气化炉是煤气化技术的核心设备。
煤炭（包括石油焦等）品种繁多，不同煤种的灰分及杂质的含量与性质不同，差异很大，给气化炉的设计制造和稳定长周期运行带来了许多技术难题。为提高煤中炭的转化率和生产效率，气化炉要能适应非常苛刻的工艺条件，而且气化炉规模越来越大，目前日处理煤炭高的已达3000吨，需要炉衬耐火材料可以承受高温高压、气固液三相流冲刷和煤灰渣的严重侵蚀，确保煤气化装置的安全运行。我国煤炭中低阶煤储量占总储量的50%以上，随着挥发分高、灰分组成及性质复杂的低阶煤的使用量增加和煤气化装置的大型化，炉衬耐火材料存在的服役寿命短、煤种适应性差、安全效能低等问题日益突出，已成为制约不同煤气化技术大型装置高效长周期运行的共性关键问题和技术瓶颈。不同煤气化技术对耐火材料关键服役性能有不同的要求，水煤浆气化装置要求耐火材料具有优良的抗侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性；粉煤气化装置用耐火材料应有较高的导热、良好的塑性和结合强度，以实现“以渣护衬”；碎煤气化装置炉内轴向温差大，喷嘴高温区要求耐火材料具有高导热和优良的抗氧化性，上部低温区要求耐火材料具有高强、高耐磨性。因此，研究开发适应不同煤种气化炉高效长周期运行的高性能耐火材料及应用集成技术，是我国实现煤炭高效清洁利用的关键技术，也是使我国煤气化技术超越国外同类技术的关键技术。
中钢集团洛阳耐火材料研究院近二十年来围绕适应不同煤种和不同技术的气化炉进行炉衬耐火材料开发，取得了系列成果。在打破国外垄断、完成GE（原Texaco）水煤浆气化装置用成套耐火材料国产化研究与应用后，结合国内煤气化炉运行中存在的实际问题，持续开展了不同煤质的水煤浆、粉煤、碎煤等气化技术使用的耐火材料及应用集成技术的研究。从最初的水煤浆气化扩展到如今的粉煤、碎煤等各种煤质的气化，从起初仅服务于GE煤气化技术，发展到不仅为E-Gas、BGL、GSP、SCGP等国外气化技术提供耐火材料从设计到施工及烘炉全流程的服务，而且为我国自主研发的OMB、SE-东方炉、航天炉、神宁炉、Y-M炉等气化技术的工业化及推广应用提供了耐火材料的全方位技术支持，极大地提高了我国煤气化技术的竞争力。
我与项目负责人李红霞博士多次交流，了解到她带领的研发团队在煤气化耐火材料方面积累了许多科技成果，建立了系统的实验评价方法，构建了“气化技术-服役环境-材料配置-构筑设计”集成技术。通过煤种、气化技术和耐火材料的适用性研究、生产和应用，建立了不同煤气化技术与耐火材料技术体系，积累了丰富的实践经验。纵观国内国外，到现在为止针对煤气化用耐火材料方面开展如此系统、全面的以应用为主的研究，非他们莫属。为进一步推动我国乃至世界煤气化技术的进步，我建议李红霞博士将宝贵资料进行整理和梳理，编写成书，让煤气化技术的开发者，煤气化装置的设计者和广大用户更好地认识、正确选择和使用耐火材料。该书稿阐述了当前煤气化技术的现状和发展趋势，介绍了耐火材料的特点以及煤气化耐火材料的技术要求和检测评价方法，从耐火材料使用角度将煤气化技术按水煤浆气化、粉煤气化、碎煤气化等划分为三大类，系统论述了各种煤气化技术所用耐火材料的种类、性能指标、评价方法、使用效果等；该书体现了技术研究和应用实践相结合，详细介绍了煤气化炉衬耐火材料的设计、施工、维修和维护等工程应用技术，并给出了各种工业化的气化炉炉衬耐火材料工程应用案例。相信本书一定会为广大耐火材料领域以及煤气化领域的相关工作者提供从理论基础到工程应用的借鉴和帮助。同时，期望借助本书的出版和推广，吸引更多人员从事相关研究，共同促进我国煤气化技术的进步和耐火材料行业的发展。
2020年2月于北京