炭黑反應(yīng)爐是炭黑生產(chǎn)中重要的熱工設(shè)備，其主要由燃燒帶、喉管段、反應(yīng)段、冷卻段、停留段組成，其中，燃燒段溫度達(dá)1800℃~2100℃，在這種超高溫的環(huán)境下，單純的剛玉材質(zhì)耐火材料已經(jīng)無(wú)法滿足要求。那么采用鉻剛玉耐火澆注料能行嗎?
1、炭黑反應(yīng)爐的工作環(huán)境
首先，我們來(lái)分析炭黑反應(yīng)爐的工作環(huán)境，根據(jù)生產(chǎn)需要，不同的爐型生產(chǎn)不同的炭黑材料，其溫度要求和工況環(huán)境自然也是不同的。例如生產(chǎn)普通炭黑的反應(yīng)爐，其燃燒段、喉管段溫度在1800~2000℃，而且爐內(nèi)的熱氣流的流速非常快，受高溫?zé)釕?yīng)力的作用，內(nèi)襯非常容易剝落。而且，高溫后燃料和原料反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物氣體對(duì)耐火材料具有很大的侵蝕性。因此炭黑反應(yīng)爐窯襯耐火材料應(yīng)具備：1)超高的耐火度;2)強(qiáng)大的抗熱震性能以及抗侵蝕性能。
2、鉻剛玉耐火澆注料的性能特點(diǎn)
鉻剛玉耐火澆注料主要化學(xué)成分是Al2O3和Cr2O3，采用Cr2O3-Al2O3混合料配置的耐火澆注料具荷重軟化溫度高、高溫耐壓強(qiáng)度高、高溫抗折強(qiáng)度高、抗侵蝕性強(qiáng)、致密性好的優(yōu)點(diǎn)。原則上鉻剛玉耐火澆注料是可以采用任何比例的Cr2O3/Al2O3比例。鉻含量越好的鉻剛玉耐火澆注料，其耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗渣侵蝕性能越高。表1列出了不同鉻含量的鉻剛玉耐火澆注料的性能指標(biāo)。
表1 不同鉻含量的鉻剛玉耐火澆注料的性能指標(biāo)
3、鉻剛玉耐火澆注料的使用情況
在溫度1800℃的炭黑反應(yīng)爐上，采用鉻含量10%的鉻剛玉耐火澆注料作為燃燒帶、喉管帶、反應(yīng)帶的內(nèi)襯可以確保窯爐安全運(yùn)行。在溫度2000℃的超高溫炭黑反應(yīng)爐上，鉻含量60~70%的鉻剛玉耐火澆注料用于最高溫度的部位，而相對(duì)溫度較低的部位可采用鉻含量較低的鉻剛玉耐火澆注料。
實(shí)踐證明不同的炭黑反應(yīng)爐，根據(jù)窯內(nèi)的工況環(huán)境選擇合適的鉻剛玉耐火澆注料，都能有效的延長(zhǎng)窯爐的使用壽命。因此，鉻剛玉耐火澆注料不但可以用在炭黑反應(yīng)爐中，也是炭黑反應(yīng)爐迄今為止最為理想的爐襯之一。
