耐火澆注料在化工行業中因其耐高溫、抗腐蝕、抗熱震及可塑性強等特點,被廣泛應用于多種高溫、強腐蝕性設備及工藝環節。以下是其在化工行業中的主要使用場景及具體應用分析:
一、高溫反應設備內襯
裂解爐/轉化爐
應用場景:用于乙烯裂解爐、合成氨轉化爐等高溫反應設備的內襯,承受800-1600℃的高溫及烴類裂解、氧化反應的化學侵蝕。
材料選擇:低水泥/超低水泥耐火澆注料(如Al?O?含量>90%的高鋁質澆注料),或添加SiC、ZrO?增強抗熱震性。
氣化爐
應用場景:在煤氣化爐、水煤漿氣化爐中,澆注料需抵抗高溫灰渣侵蝕及煤焦油、硫化物的腐蝕。
材料選擇:碳化硅質澆注料(SiC含量>60%)或剛玉-莫來石質澆注料,結合抗滲碳添加劑。
二、高溫管道與熱交換器
高溫蒸汽管道
應用場景:化工裝置中的高溫蒸汽輸送管道內襯,需承受500-1000℃的高溫及蒸汽冷凝水的腐蝕。
材料選擇:輕質莫來石澆注料或剛玉質隔熱澆注料,降低熱損失并延長管道壽命。
熱交換器
應用場景:在高溫熱交換器中,澆注料用于保護金屬外殼免受高溫煙氣或熔融鹽的侵蝕。
材料選擇:磷酸鹽結合高鋁質澆注料或硅溶膠結合莫來石澆注料,兼具耐高溫與抗滲透性。
三、強腐蝕性介質接觸設備
硫酸/磷酸生產裝置
應用場景:在硫酸吸收塔、磷酸反應槽中,澆注料需抵抗98%濃硫酸或磷酸的強腐蝕。
材料選擇:硅質澆注料(SiO?含量>95%)或鋯英石質澆注料,結合氟塑料涂層增強抗酸性。
氯堿工業電解槽
應用場景:電解槽內襯需承受高溫熔融堿(如NaOH 30-50%濃度)及氯氣的腐蝕。
材料選擇:鎳鉻合金粉增強澆注料或氮化硅結合碳化硅澆注料,結合電化學防護技術。
四、高溫焚燒與環保設備
危險廢物焚燒爐
應用場景:在焚燒醫療廢物、化工廢渣的回轉窯或固定床焚燒爐中,澆注料需抵抗高溫(1200-1600℃)及Cl?、SO?等腐蝕性氣體。
材料選擇:鉻剛玉澆注料(Cr?O?含量15-25%)或高鉻磚粉增強澆注料,結合抗Cl?滲透添加劑。
脫硫/脫硝裝置
應用場景:在濕法脫硫塔、SCR脫硝反應器中,澆注料需抵抗石灰石漿液、氨水及高溫煙氣的侵蝕。
材料選擇:抗滲碳-抗腐蝕復合澆注料(如剛玉基體+玻璃鱗片涂層),結合pH值適應性優化。
五、特殊工藝設備
熔融鹽儲熱裝置
應用場景:在光熱發電或化工余熱回收系統中,熔融鹽(如硝酸鹽、碳酸鹽)儲罐需使用耐高溫(500-600℃)、抗鹽蝕的澆注料。
材料選擇:鎂鋁尖晶石澆注料或氧化釔穩定氧化鋯(YSZ)澆注料,結合高溫密封技術。
核化工后處理設備
應用場景:在放射性廢液玻璃固化爐中,澆注料需承受1200℃以上高溫及強輻射環境。
材料選擇:鋯英石-氧化鋁復合澆注料或重晶石基防輻射澆注料,結合無塵化施工工藝。
六、施工與維護要點
預處理:
基體表面需清潔、粗糙化處理(噴砂至Sa2.5級),并涂刷防水型金屬錨固劑。
施工控制:
加水量嚴格控制在4-6%(質量比),振動成型時間≥3分鐘,養護溫度≥15℃、濕度≥90%。
烘烤曲線:
采用階梯式升溫(如60℃/h升至110℃保溫8h,再以30℃/h升至600℃保溫24h),避免爆裂。
實際應用中,需結合設備壽命要求(通常3-8年)與成本預算,通過實驗室模擬腐蝕試驗(如動態腐蝕失重法)優化配方。