剛玉磚及鉻剛玉磚是石化行業造氣爐和反應爐的關鍵耐火襯裡材料。剛玉磚是以α-Al2O3為主要成分的特種耐火材料,已廣氾應用於高溫、高壓、化學侵蝕和機械磨損嚴重的合成氨氣化爐、乙烯工程造氣爐、炭黑反應爐等重要石化熱工裝置的襯裡。
根據引進的合成氨氣化爐、乙烯工程造氣爐和炭黑反應爐工作環境,要求剛玉磚具有純度高、強度大、耐高溫、抗侵蝕、抗熱震、形狀複雜、尺寸準確等特點。經過多年的研究和改進,已成功研製了理化性能和外形尺寸與引進材料相當的高純剛玉磚,經過多次反復使用,達到或超過了同期使用得引進同類產品的水平。
為滿足化肥工業和炭黑工業技術發展的需要,進行了含Cr2O3剛玉材料和不同Al2O3系列剛玉材料的開發,取得了理化性能優異的產品,並為化工及石化廠生產了批量鉻剛玉磚,在炭黑反應爐喉管段及氣化爐上使用,均取得了良好的效果。
一、高純剛玉磚的性能
根據客戶的使用效果和意見,對高純剛玉磚的技術工藝進行了不斷的研究與改進,目前產品的質量已達到了較高水平,其具體表現可從兩個方面加以說明:其一是產品的顯微結構。對高純剛玉磚作過顯微結構檢驗,結果主要礦物為剛玉,顆粒為巨晶,呈角礫狀。顆粒與基質結合良好,並存在少量微裂紋,呈非連續分布。基質由粒狀剛玉和微量結合相組成,其中一部分是直徑與長度比為3~4的柱狀晶。掃描電鏡檢驗結果表明,剛玉顆粒呈板狀解理,與基質結合緊密。
其二是質量方面。高純剛玉磚不斷進行調整和改進,產品質量有了明顯提高。
為了延長爐襯壽命,研究了一種抗剝落性好的高純剛玉磚,並在化肥氣化爐和炭黑反應爐上使用。其理化性能見上表。
二、剛玉磚的應用
高純剛玉磚先後在大中型化肥渣油氣化爐、輕油型氣化爐、大型乙烯工程造氣爐、克勞斯爐氨分解爐、大中型炭黑反應爐及陶瓷耐火材料窯等高溫窯爐上使用,效果較好,尤其在30萬t合成氨渣油氣化爐和1.5萬t炭黑反應爐上使用,效果更為明顯。
三、鉻剛玉磚的應用
鉻剛玉磚是以純Al2O3和Cr2O3為主要原料合成制得,與純剛玉磚相比,它具有更優良的性能,如耐火度、荷重軟化變形溫度、抗折強度、高溫蠕變、高溫體積穩定性和抗渣蝕性。
鉻剛玉磚在30萬t合成氨渣油氣化爐下部侵損嚴重去和炭黑反應爐喉管部位使用,效果良好,尤其在大型炭黑反應爐喉管去使用,效果較純剛玉磚好。我們對Cr2O3含量不同的鉻剛玉磚進行了研究,基本探明瞭Cr2O3含量對制品性能的影響,確定了結合劑在制品中的作用。
淄博洛耐耐火材料技術有限公司生產的高純剛玉磚是以電熔白剛玉為主要原料,產品結構緻密高溫強度好,且具有突出的抗侵蝕性和耐磨性,穩定性強、不受H2、CO等還原氣體的影響等特點,廣氾用於多種高溫電爐的內襯及高溫電爐配件、陶瓷、電子、冶金等工業的中、高溫部位等。剛玉莫來石磚是以高純剛玉和優質莫來石為原料,經高壓成型,高溫燒制而成。產品具有耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、熱穩定性好,線變化率小等特點,主要應用於石化工業,大中型合成氨氣化爐及磁性材料氣體爐用材料,高溫工業窯爐配套設施材料等。
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