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)備的不同選擇謹慎選擇。
炭黑反應(yīng)爐多以重油為燃料,乙烯焦油等碳氫化合物為原料,在生產(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,碳氫原料的熱分解,冷卻炭黑的噴霧水作用,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。
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。
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。















