刚玉砖和铬刚玉砖的性能及应用

    刚玉砖及铬刚玉砖是石化行业造气炉和反应炉的关键耐火衬里材料。刚玉砖是以α-Al2O3为主要成分的特种耐火材料，已广泛应用于高温、高压、化学侵蚀和机械磨损严重的合成氨气化炉、乙烯工程造气炉、炭黑反应炉等重要石化热工装置的衬里。

    根据引进的合成氨气化炉、乙烯工程造气炉和炭黑反应炉工作环境，要求刚玉砖具有纯度高、强度大、耐高温、抗侵蚀、抗热震、形状复杂、尺寸准确等特点。经过多年的研究和改进，已成功研制了理化性能和外形尺寸与引进材料相当的高纯刚玉砖，经过多次反复使用，达到或超过了同期使用得引进同类产品的水平。

    为满足化肥工业和炭黑工业技术发展的需要，进行了含Cr2O3刚玉材料和不同Al2O3系列刚玉材料的开发，取得了理化性能优异的产品，并为化工及石化厂生产了批量铬刚玉砖，在炭黑反应炉喉管段及气化炉上使用，均取得了良好的效果。

一、高纯刚玉砖的性能

    根据客户的使用效果和意见，对高纯刚玉砖的技术工艺进行了不断的研究与改进，目前产品的质量已达到了较高水平，其具体表现可从两个方面加以说明：其一是产品的显微结构。对高纯刚玉砖作过显微结构检验，结果主要矿物为刚玉，颗粒为巨晶，呈角砾状。颗粒与基质结合良好，并存在少量微裂纹，呈非连续分布。基质由粒状刚玉和微量结合相组成，其中一部分是直径与长度比为3~4的柱状晶。扫描电镜检验结果表明，刚玉颗粒呈板状解理，与基质结合紧密。

    其二是质量方面。高纯刚玉砖不断进行调整和改进，产品质量有了明显提高。

高纯刚玉砖理化指标

    为了延长炉衬寿命，研究了一种抗剥落性好的高纯刚玉砖，并在化肥气化炉和炭黑反应炉上使用。其理化性能见上表。

二、刚玉砖的应用

    高纯刚玉砖先后在大中型化肥渣油气化炉、轻油型气化炉、大型乙烯工程造气炉、克劳斯炉氨分解炉、大中型炭黑反应炉及陶瓷耐火材料窑等高温窑炉上使用，效果较好，尤其在30万t合成氨渣油气化炉和1.5万t炭黑反应炉上使用，效果更为明显。

三、铬刚玉砖的应用

    铬刚玉砖是以纯Al2O3和Cr2O3为主要原料合成制得，与纯刚玉砖相比，它具有更优良的性能，如耐火度、荷重软化变形温度、抗折强度、高温蠕变、高温体积稳定性和抗渣蚀性。

铬刚玉砖在30万t合成氨渣油气化炉下部侵损严重去和炭黑反应炉喉管部位使用，效果良好，尤其在大型炭黑反应炉喉管去使用，效果较纯刚玉砖好。我们对Cr2O3含量不同的铬刚玉砖进行了研究，基本探明了Cr2O3含量对制品性能的影响，确定了结合剂在制品中的作用。