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카본 블랙 원자로에 일반적으로 사용되는 내화 재료

화학 및 석유 산업은 내화물 응용의 중요한 분야입니다. 많은 열가마 장비와 복잡한 작동 조건이 있기 때문에 내화물을 선택할 때는 다양한 가마 장비에 따라 신중하게 선택해야 합니다.

카본 블랙 반응기는 연소실, 목구멍, 반응 섹션, 담금질 섹션 및 체류 섹션의 다섯 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 원자로의 연소 섹션 온도는 1600~1700°C에 달할 수 있으며, 특히 목구멍 끝에서 퍼니스의 뜨거운 공기 흐름이 빠릅니다. 정상적인 작업 조건에서 목구멍 끝의 공기 흐름 온도는 1700°C 이상, 심지어 1900°C 이상입니다. 동시에 작동상의 이유로 용광로를 정지하거나 다양한 제품을 교체하고 수증기를 사용하여 용광로에 유입시켜 오일 파이프를 퍼지하면 열 스트레스로 인해 용광로 라이닝 재료가 벗겨집니다. 또한 연료 및 원료의 열분해 후 생성되는 재의 산화물도 내화 재료에 큰 부식 효과를 나타냅니다.

카본 블랙 원자로용 내화 재료

카본 블랙 리액터를 감싸는 내화물은 높은 내화성, 우수한 열충격 저항성, 고밀도, 낮은 다공성, 고온 부식/침식에 대한 강한 내성 등의 장점을 가져야 합니다.

고알루미나 내화 벽돌
  • Al2O3: 55-80%;
  • 겉보기 다공성: 19-26%;
  • 부하 시 내화도: 1420-1530MPa;
  • 냉간 분쇄 강도: 40-70MPa;

커런덤 벽돌
  • Al2O3/%: 95-98
  • SiO2/%: 0.15-0.5
  • Fe2O3/%: 0.1-0.3
  • 하중 하에서의 내화성: 1700MPa

AZS 브릭
  • ZrO2%: ≥ 16
  • Fe2O3%: ≤ 0.5
  • 벌크 밀도(g/cm³): ≥ 2.70
  • 냉간 분쇄 강도/MPa: ≥ 70

현재 국내외에서 카본 블랙 원자로 라이닝에 일반적으로 사용되는 내화 재료에는 알루미늄-실리콘 제품, 커런덤 제품, 크롬 커런덤 제품 및 지르코늄 내화 재료가 포함됩니다. 이 중 알루미늄-실리콘 제품에는 고알루미늄, 멀라이트, 멀라이트-커런덤 등의 제품이 포함되며, 커런덤 제품은 Al₂O₃ 함량이 90% 이상인 알루미늄-실리콘 제품을 말합니다. 크롬 커런덤 내화물 시스템에는 Cr₂O₃ 함량이 다른 크롬 커런덤 제품과 무정형(예: 붓기, 래밍) 제품이 모두 포함됩니다. 지르코늄 내화물은 지르코니아 함유 크롬 커런덤 제품과 ZrO₂ 제품으로 나뉩니다.

 

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