炭黑反應(yīng)爐分燃燒室、喉管、反應(yīng)段、急冷段、停留段五大部位內(nèi)襯。
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炭黑反應(yīng)爐的燃料大多用重油,使用原料為碳氫化合物等,炭黑在生產(chǎn)過程中,反應(yīng)爐內(nèi)燃料燃燒的氣氛復(fù)雜,原料熱分解,冷卻炭黑的噴霧、還有燃料和原料熱分解產(chǎn)生的物體,與內(nèi)襯所用的耐火磚會產(chǎn)生多種物理反映。
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反應(yīng)爐內(nèi)襯的使用溫度就能達1600~1700℃,爐內(nèi)熱氣流速度還特別快,喉管末端末端的溫度為1700℃以上,而且還有氣流沖刷,有的高溫區(qū)甚至高達1900℃。有時還會由于操作原因引起的停爐和不同產(chǎn)品的更換,而且氣流中的水蒸氣還會進入爐襯猛吹掃油管管路。
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反應(yīng)爐襯的復(fù)雜氣氛會造成爐襯耐火磚受熱應(yīng)力的強襲引起剝落。還有就是,燃料和原料熱解后產(chǎn)生的灰分,對耐火磚也有著很大的侵蝕損壞。
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所以,炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯選用的耐火磚,必須耐火度高、抗熱震穩(wěn)定性好、體積密度大、而且氣孔率還要低,更要耐高溫腐蝕的同時,還在耐氣流的強侵蝕。
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炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯常用的耐火磚分鋁硅磚、剛玉磚、鉻剛玉磚及鋯質(zhì)耐火磚。鋁硅磚有高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)磚等;鉻剛玉耐火磚是含不同的鉻成分的,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的復(fù)合性耐火磚,鋯質(zhì)耐火磚包括有氧化鋯的鉻剛玉制品及磚。
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也有炭黑反應(yīng)爐內(nèi)襯選用碳化硅復(fù)合磚進行砌筑,低溫區(qū)會選用用高鋁磚或是粘土磚進行砌筑。溫度在1550?1750℃區(qū)域,剛玉莫來石結(jié)合耐火磚。在冷卻帶溫度不超過1300℃的區(qū)域選用鋁含量65-70%之間的高鋁磚進行砌筑。溫度在1750~1925℃的區(qū)域,選用抗熱震性能的鉻剛玉耐火磚進行砌筑。
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超高溫在2000~2100℃區(qū)域,則要選用純ZrO?質(zhì)耐火磚進行砌筑,因為含鋯礦石的耐火磚其熔點高、密度大、導(dǎo)熱系數(shù)較小、化學(xué)穩(wěn)定性好,但ZrO?質(zhì)耐火磚價格高。
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總之,不同溫度區(qū)域選用不同材質(zhì)的耐火磚,這樣即使減少生產(chǎn)成本,還能滿足爐襯的使用需要。