Способ изготовления футеровки реактора производства сажи

Способ изготовления футеровки реактора производства сажи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение, относится к футеровке тепловых аппаратов, работающих при 1800-2000 с. Цель изрбретения - повьппениё надежности футеровки , реактора производства.сажи. Способ включает выполнение многослойной футеровки внутри цилиндрического металлического корпуса на огнеупорных циркониевых, корундовых, муллитокорундовых и шамотных огнеупорах с использованием огнеупорных мертелей , последующую сушку и разогрев футеровки до рабочих температур, ввод огнеупорной массы в футеровку со стороны корпуса. В реакторе футеровку после выдержки при рабочей температуре в течение 2-3 сут охлаждают до 80-100 С и через радиальные каналы между слоями футеровки (огнеупорных блоков) под давлением 180- 200 кг/см вводят огнеупорные пластичные массы (между каждыми двумя слоями) споследующей повторной сушкой и разогревом футеровки. Причем огнеупорная масса, вводимая между каждыми двумя слоями, имеет одинаковую основу состава с огнеупорными массами внутреннего слоя. 1 ил. 1 табл. (Я N5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (gD 4 F 27 D 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3821627/22-02 (22) 06.12,84 (46) 07.01.87. Бюл. N- 1 (71) Ярославское научно-производственное объединение технического углерода (72) M.Ä. Болотовский, М.А. Иваницкий, В.А. Чувалдин, А.М. Блинков, В.H. Игнашов, Н.С. Синотов, В.С. Сафонов, В.А. Иваницкий, Т,Н. Старкова и А.Г. Караулов (53) 66.043(088.8) (56) Заявка Японии Ф 57-7351, кл. F 27 D 1/16, опублик. 10.02.82. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ

РЕАКТОРА ПРОИЗВОДСТВА САЖИ (57) Изобретение, относится к футеровке тепловых аппаратов, работающих при 1800-2000 C. Цель изобретения — повышение надежности футеровки. реактора производства сажи. Способ включает выполнение многослойÄÄSUÄÄ1281858 А1 ной футеровки внутри цилиндрического металлического корпуса на огнеупорных циркониевых, корундовых, муллитокорундовых и шамотных огнеупорах с использованием огнеупорных мертелей, последующую сушку и разогрев футеровки до рабочих температур, ввод огнеупорной массы в футеровку со стороны корпуса. В реакторе футеровку после выдержки при рабочей температуре в течение 2-3 сут охлаждают до 80-100 С и через радиальные каналы между слоями футеровки (огнеупорных блоков) под давлением 180200 кг/см вводят огнеупорные пласC тичные массы (между каждыми двумя щ слоями) с последующей повторной сушкой и разогревом футеровки. Причем огнеупорная масса, вводимая между С каждыми двумя слоями, имеет одинаковую основу состава с огнеупорными Я массами внутреннего слоя. 1 ил.

1 табл. (Я

1281858

Изобретение относится к способам выполнения футеровки тепловых àïïàратов, работающих при 1800-2000 С, в частности реакторов производства сажи. 5

Цель изобретения — увеличение надежности футеровки.

На чертеже изображен реактор, продольный разрез.

Реактор 1 содержит слой огнеупорных блоков 2 с радиальными каналами 3, штуцеры 4, нагнетательное устройство 5 и смеситель 6.

Пример 1. Производят футе15 ровку реактора производства сажи марки IIM-100. Внутри цилиндрического металлического корпуса диаметром

1600 мм выполняют футеровку послойно. Первый примыкающий к корпусу лой из огнеупорных блоков шамота марки ШЛ-1, следующий второй слой из блоков шамота марки ША, третий слой иэ блоков муллитокорунда марки МКС.

Слои огнеупорных блоков во всех трех слоях выполняют с применением муллигокорундового мертеля (смеси муллитохорундовых порошков фракции до 1 мм и воды 10 мас ° % в качестве связки).

Четвертый слой выполняют из корундовых блоков марки К с.применением корундового мертеля (смесь порошков электрокорунда фракции до 0,5 мм—

20 мас.X глинозема — 80 мас.X во,.",н — 3 мас.%, ортофосфорной кислоты — 4 мас.7). Пятый слой собирают

35 иэ блоков циркониевого огнеупора . марки ЦЕН с применением циркониевого мертеля (смесь порошков на основе двуокиси циркония фракции 0,01- 40

0 5 мм, воды — 3-4 мас.Х, ортофосфорной кислоты — 5 мас.X), При этом в зазор между каждыми двумя слоями огнеупора в кладку помещают радиальные корундовые трубки так, что свободные концы их выходят через металлический корпус наружу реактора. Затем футеровку сушат в течение 10 ч путем продувки через реактор продуктов сгорания природного газа и воздуха. Затем, увеличивая расход топлива и воздуха, поднимают температуру со скоростью 30 С/ч до рабочей—

1850 С и выдерживают при ней 2,5 сут.

После этого прекращают продувку реактора горячими продуктами сгорания и охлаждаю", футеровку до 90 С за счет естественной теплоотдачи в окружающую среду.

Далее через радиальные корундовые трубки в образовавшиеся кольцевые зазоры между слоями огнеупорных блоков под давлением 190 кг/см вводят огнеупорные пластические массы, npuv чем огнеупорная масса, вводимая между каждыми двумя слоями, имеет одинаковую основу состава с огнеупорным материалом внутреннего слоя, т.е. на внутренний слой блоков из циркониевого огнеупора вводят пластическую массу из смеси порошка двуокиси циркония, фракции 0,01-1,0 мм, воды—

2 мас.7 и химически чистой ортофосфорной кислоты — 6 мас.7., на следующий эа ним к внешней поверхности реактора слой из корундовых блоков вводят пластическую массу из смеси

1электрокорунда фракции 0,01-1,0 мм40 мас.Х, глинозема 60 мас.%, воды

2 мас.% и химически чистой ортофосфорной кислоты 6 мас.7., на все остальные слои — пластическую массу иэ смеси муллитокорундовых порошков фракции 0,01-1,0 мм и воды — б мас.7..

По окончании этой операции футеровку сушат по описанному способу и режиму.

Последующие опыты проведены в соответствии с примером 1 и отличаются от описанного продолжительностью выдержки футеровки при рабочей темпера" туре 1850 С (1,5; 2; 3; 3,5 сут), конечной температурой охлаждения футеровки после выдержки ее при ра6очей температуре (75, 80, 100, 105. С), давлением, под которым огнеупорные пластические массы вводят между каждыми двумя слоями огнеупорных блоков (175, 180, 200, 205, кг/см ).

Пример 2. Параллельно для сопоставления выполняют футеровку реактора производства сажи марки lIN-105 в соответствии с известным способом.

Футеровку внутри цилиндрического металлического корпуса выполняют послойно, аналогично примеру 1. Футеровку сушат и доводят до рабочей температуры также в соответствии с примером 1. Но в отличие от примера 1 через штуцера, установленные на металлическом корпусе, вводят огнеупорцую массу {смесь муллитокорундовых порошков фракции до 1 мм, вода6 мас.X под давлением 190 кг/см в пространство между корпусом и наружным слоем блоков.

128! 858

Способ изготовления фу-теровки реактора производства сажи, включающий последовательное чанесение на внутреннюю поверхность цилиндрического металлического корпуса слоев огнеупор25 ных масс циркониевых, корундовых, муллитокорундовых и шамотных огнеупоров с огнеупорными мертелями, сушку, разогрев футеровки до рабочих температур и дополнительный ввод or30 неупорной массы в слои футеровки, отличающийся тем, что, > с целью увеличения надежности футеровки, при нанесении слоев огнеупорной массы в них выполняют радиаль35 ные каналы с выводом на внешнюю поверхность корпуса реактора и в каждый слой, сушку футеровки производят в течение 8-12 ч путем продувки ее продуктами сгорания с температурой

40 150-300 С, затем повышают температуру в реакторе до рабочей со скор0с» тью подъема ее 25;35 С/ч, выдерживают при рабочей температуре в течение 2-3 сут. и охлаждают до 80100 С на воздухе, а затем вводят через радиальные каналы в слои дополнительную огнеупорную массу соответствующего состава с последующей сушкой и разогревом до рабочей тем50 пературы.

Реакторы испытывают в условиях производства сажи марки ПИ-105 при термическом разложении 500 кг/ч углеводородного сырья (зеленое масло), вводимого в продукты сгорания (1750 С), 100 м /ч природного газа с 1500 мэ/ч воздуха.

В качестве показателя надежности футеровки принята предельная температура наружной поверхности металлического корпуса реактора, равная

200 С (замеряется пучковой термопарой).

В таблице представлены данные испытаний реакторов, футеровка которых выполнена по предлагаемому и известному способам.

Как видно из данных таблицы, футеровка, выполненная по предлагаемому способу, надежно работает в течение 16 месяцев, футеровка же, выполненная по известному способу, надежно работает 1 5-2,0 месяца.

Оптимальная продолжительность выдержки изготовленной футеровки при рабочей температуре после ее сушки— 2-3 сут. Более длительная выдержка нецелесообразна, так как увеличение усадочных зазоров (которые в дальнейшем заполняются нагнетаемой огнеупорной пластической массой) после такой выдержки незначительно. При меньшей продолжительности выдержки не происходит полная усадка огнеупорных блоков.

Конечная температура охлаждения футеровки после выдержки ее при рабочей температуре 80-100 С выбрана на основании того, что при больших температурах время застывания нагнетаемых между слоями блоков огнеупорных пластических масс меньше времени заполнения усадочных зазоров, в результате чего не происходит полного их заполнения. При меньших температурах время застывания пластических масс превышает время заполнения усадочных зазоров, что ведет к передавливанию массы во внутреннюю полость реактора.

Оптимальным данно ниим нагнетания огнеупорных пластических масс между каждыми двумя слоямп блоков является

180-200 кг/см . увеличение давления

5 выше верхнего значения указанного интервала вызывает смещение огнеупорных блоков и нарушение геометрии внутреннего какала реактора. Меньшее давление приводит к неполному заполнению пустот.

Таким образом, предлагаемый способ выполнения футеровки реактора производства сажи в отличие от известного обеспечивает повышение ее надежности эа счет повышения газоплотности"футеравки.

Формула из обре те ния (" х

° o

И X

<б Ю а

C)

С 4

С7

СО

CO . б

С> Ъ О о

v о

3- и о

1 с

I (° Ъ, У, 0) о

1

1

I (н х

° о

4 Е

<б QJ а

I (—

1 ж и о х

K б(х

Ц

Щ

Р7

О(Х о

1: ж

Х о а

Е» ( о

Ц и

"Х

М

QI

Щ 3 о

Ц л (" о

Я( а

Ix, E а

Р:(а 1! (=I

С 4 1

) С3 1 ъ

1 1

I

1

1 !

I 1

1 (I ( (l

f (4 i

1 1

ia

f 1

I I

I 1

-!

4

1

1 с >

1 I

1

1 ! I

I 1 (<4

i (j

1 <б ъ и

& ( а A.

QI О

Ы

Е

QJ 0( (а

I (б

m E. .v б ( а н о х

Ж

Х (» Х б о Ф

QQ б(О а и х х х о э е ° О1

m . o о М а

QJ

1 и

Р ) е

1

I (1

1 о

00 !

1

С)

1 ч

1

I о л !

I л

С4 !, О

Ж I

Ю Ж х о х

Pl 03

И Р

1281858 ам от Муллитокорувд Сырье

Составитель Г. НазаРова

Редактор . орович л в Техред И Попович корректор С. Шекмар

Заказ 7248/34 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,