铬刚玉耐火浇注料在炭黑反应炉上的应用

2019.7.10

  炭黑反应炉是炭黑生产中重要的热工设备,其主要由燃烧带、喉管段、反应段、冷却段、停留段组成,其中,燃烧段温度达1800℃~2100℃,在这种超高温的环境下,单纯的刚玉材质耐火材料已经无法满足要求。那么采用铬刚玉耐火浇注料能行吗


  1、炭黑反应炉的工作环境


  首先,我们来分析炭黑反应炉的工作环境,根据生产需要,不同的炉型生产不同的炭黑材料,其温度要求和工况环境自然也是不同的。例如生产普通炭黑的反应炉,其燃烧段、喉管段温度在1800~2000℃,而且炉内的热气流的流速非常快,受高温热应力的作用,内衬非常容易剥落。而且,高温后燃料和原料反应产生的氧化物气体对耐火材料具有很大的侵蚀性。因此炭黑反应炉窑衬耐火材料应具备:1)超高的耐火度;2)强大的抗热震性能以及抗侵蚀性能。


  2、铬刚玉耐火浇注料的性能特点


  铬刚玉耐火浇注料主要化学成分是Al2O3和Cr2O3,采用Cr2O3-Al2O3混合料配置的耐火浇注料具荷重软化温度高、高温耐压强度高、高温抗折强度高、抗侵蚀性强、致密性好的优点。原则上铬刚玉耐火浇注料是可以采用任何比例的Cr2O3Al2O3比例。铬含量越好的铬刚玉耐火浇注料,其耐压强度、抗折强度、抗渣侵蚀性能越高。表1列出了不同铬含量的铬刚玉耐火浇注料的性能指标。


  表1 不同铬含量的铬刚玉耐火浇注料的性能指标


  3、铬刚玉耐火浇注料的使用情况


  在温度1800℃的炭黑反应炉上,采用铬含量10%的铬刚玉耐火浇注料作为燃烧带、喉管带、反应带的内衬可以确保窑炉安全运行。在温度2000℃的超高温炭黑反应炉上,铬含量60~70%的铬刚玉耐火浇注料用于高温度的部位,而相对温度较低的部位可采用铬含量较低的铬刚玉耐火浇注料。


  实践证明不同的炭黑反应炉,根据窑内的工况环境选择合适的铬刚玉耐火浇注料,都能有效的延长窑炉的使用寿命。因此,铬刚玉耐火浇注料不但可以用在炭黑反应炉中,也是炭黑反应炉迄今为止为理想的炉衬之一。

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