炭黑反應(yīng)爐常用耐火材料-耐火材料行業(yè)動態(tài)-耐火磚高鋁磚剛玉磚澆注料河南耐火材料廠-宏泰耐材

化工和石油工業(yè)是耐火材料應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。由于熱工窯爐設(shè)備多，操作條件復(fù)雜，因此在選擇耐火材料時應(yīng)根據(jù)窯爐設(shè)備的不同選擇謹(jǐn)慎選擇。

一、炭黑反應(yīng)爐的工作條件

炭黑反應(yīng)爐由燃燒室、喉管、反應(yīng)段、急冷段和停留段5大部分構(gòu)成。

炭黑反應(yīng)爐多以重油為燃料，乙烯焦油等碳?xì)浠衔餅樵希谏a(chǎn)炭黑過程中于反應(yīng)爐內(nèi)進行比較復(fù)雜的燃料燃燒，碳?xì)湓系臒岱纸猓鋮s炭黑的噴霧水作用，以及燃料和原料熱分解產(chǎn)物與內(nèi)襯耐火材料組分的物理化學(xué)反應(yīng)等多種過程。

在反應(yīng)爐內(nèi)燃燒段溫度可達1600~1700℃，且爐內(nèi)熱氣流速度較快，尤其在喉管末端。正常工作狀態(tài)下，喉管末端氣流溫度為1700℃以上，甚至高達1900℃或更高。同時，由于操作原因引起的停爐及各類產(chǎn)品的更換，采用水蒸氣入爐吹掃油管管路，均會造成爐襯材料受熱應(yīng)力作用引起剝落。另外，燃料和原料熱解后產(chǎn)生的灰分中的氧化物,對耐火材料也有很大的侵蝕作用。

二、炭黑反應(yīng)爐用耐火材料

炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯耐火材料應(yīng)具有耐火度高、抗熱震穩(wěn)定性好、密度大、氣孔率低和抗高溫腐蝕/侵蝕性強等優(yōu)點。

目前，國內(nèi)外炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯常用的耐火材料有鋁硅系制品、剛玉制品、鉻剛玉制品及鋯質(zhì)耐火材料。其中鋁硅系制品中又有高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、莫來石-剛玉質(zhì)等制品；剛玉制品系指Al?O?含量大于90%的鋁硅系制品。鉻剛玉耐火材料系既包括Cr?O?含量不同的鉻剛玉制品，也包括不定形(如澆注、搗打)制品。鋯質(zhì)耐火材料則分為含氧化鋯的鉻剛玉制品及ZrO?制品。

大多數(shù)炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯采用Al?O?-SiO?質(zhì)耐火材料砌筑，其中靠內(nèi)襯則采用高鋁質(zhì)耐火材料或者黏土質(zhì)耐火材料砌筑。操作溫度范圍不同時需要選用不同檔次的耐火材料筑襯。

在低溫（1550?1750℃）范圍內(nèi)操作的反應(yīng)爐內(nèi)襯，一般選用莫來石結(jié)合Al?O?（含量大于90%）的剛玉磚砌筑。在冷卻帶則選用高純度的（Al?O?含量為60%~70%）高鋁磚砌筑。

在高溫（1750~1925℃）范圍內(nèi)操作的反應(yīng)爐內(nèi)襯，通常都進行分區(qū)砌筑，在燃燒帶的熱面，一般選用鋁硅系制品筑襯；在高溫節(jié)流環(huán)和反應(yīng)器熱面，則選用剛玉制品和具有良好的抗熱震性能的鉻剛玉制品砌筑。

在超高溫（大于1925℃，即2000~2100℃）范圍，則選鉻剛玉制品（Cr?O?含量為70%）砌筑。

純ZrO?制品是由含鋯礦石中提煉出來的，其熔點高、密度大、導(dǎo)熱系數(shù)較小、同溫度的關(guān)系很弱，化學(xué)穩(wěn)定性好，在2000~2300℃下的高溫蒸氣壓很低，蒸發(fā)速度不大，分解壓力也很低。因此，ZrO?質(zhì)耐火材料是高溫爐襯的重要耐火材料之一。