Выбор и стандарты монтажа муллитокорундового огнеупорного кирпича для внутренней футеровки петрохими
С ростом глобального спроса на энергоносители и быстрым развитием нефтехимической промышленности требования к оборудованию для переработки нефти становятся всё более строгими. Как ключевой этап в процессе нефтепереработки, петрохимические пиролизные печи работают в крайне агрессивных условиях, что требует использования огнеупорных материалов с высокой термостойкостью, устойчивостью к эрозии и стойкостью к тепловым ударам. В этой статье подробно рассматриваются применения муллитокорундового огнеупорного кирпича во внутренней футеровке пиролизных печей, включая стандарты выбора материалов, строительные нормы, а также преимущества и ограничения их применения.
1. Стандарты выбора материалов Муллитокорундовый огнеупорный кирпич широко используется во внутренней футеровке пиролизных печей благодаря своим выдающимся характеристикам. Согласно стандарту YB/T 4381-2014, эти кирпичи делятся на четыре марки: МКС-72, МКС-80, МКС-85 и МКС-90. Высококорундовые типы (например, МКС-85 или МКС-88) являются предпочтительными благодаря своей высокой прочности при высоких температурах и устойчивости к эрозии шлака. Для сред, содержащих щелочные вещества или сернистые соединения, добавление карбида кремния (SiC) или циркона (ZrSiO₄) может улучшить устойчивость к отслаиванию и химической коррозии.
Наименование | МКС- 72 | МКС-80—22 | МКС-80—23 | МКС- 85 | МКС- 90 | |
Массовая доля, %: | Аl2О3 ≥ | 72 | 80 | 80 | 85 | 90 |
Fe2О3 ≤ | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 0,8 | |
Кажущаяся плотность, кг/м3 | 2,5 | 2,75 | 2,7 | 2,85 | 2,9 | |
Пористость открытая, % ≤ | 24 | 22 | 23 | 23 | 24 | |
Предел прочности при сжатии, Н/мм² ≥ | 30 | 25 | 30 | 70 | 50 | |
Остаточное изменение размеров при 1600°С, % ≤ | 1,0 | 0,3 | 0,3 | 0,5(1600°С) | - | |
Температура начала размягчения, °С ≥ | 1500 | 1630 | 1620 | 1580 | 1660 | |
Термическая стойкость, теплосмен, раз | 3 | - | - | - | - |
*Пропорции кирпича могут быть отрегулированы в соответствии с потребностями заказчика.
Физические характеристики должны включать открытую пористость ≤18%, а также термостойкость, проявляемую при испытаниях на водяное охлаждение при 1100°C (≥10 циклов). В восстановительной или кислотной среде следует выбирать материалы с определённым составом для повышения адаптивности.
2. Строительные стандарты и требования В процессе строительства необходимо соблюдать строгие нормы кладки, например, использовать Z-образные замковые конструкции для компенсации теплового расширения, точно задавать зазоры скользящих швов и выполнять установку анкерных элементов в соответствии с GB 50211-2014. При укладке огнеупорного волокна необходимо классифицировать и маркировать материалы, чтобы обеспечить бесшовное соединение между модулями. Установка защитных пластин должна выполняться с использованием технологии TIG-сварки для обеспечения надёжности.
3. Преимущества и ограничения применения Муллитокорундовый огнеупорный кирпич обладает отличной термостойкостью, устойчивостью к тепловым ударам и химической коррозии. Лёгкие кирпичи также обеспечивают теплоизоляцию, что помогает снизить потери тепла через стенки печи. Однако стоимость таких материалов высока из-за использования высокочистых сырьевых компонентов, а их устойчивость к тепловым ударам несколько уступает материалам, содержащим цирконий (например, циркониевому корунду).
4. Пример успешного применения Один нефтехимический завод успешно применил муллитокорундовый огнеупорный кирпич марки МКС-85 в сочетании с заливочным материалом на основе золя, что позволило сократить время обжига до трёх дней, повысить термостойкость до 34 циклов водяного охлаждения при 1100°C и увеличить срок службы до пяти лет.
Подводя итог, выбор материалов для внутренней футеровки пиролизных печей должен учитывать такие ключевые параметры, как содержание Al₂O₃, открытая пористость и термостойкость. Необходимо строго следовать стандартам монтажа, таким как YB/T 4381 и GB 50211, чтобы обеспечить стабильность конструкции и устойчивость к эрозии. В особых условиях разумный выбор усиленных композитных кирпичей или использование лёгких теплоизоляционных решений может эффективно сбалансировать затраты и производительность, обеспечивая надёжную основу для развития нефтехимической промышленности.