裂解炉是乙烯装置中的关键设备之一,它是将小分子烷烃或重油雾化等原料在炉管内加热至一定温度,使其发生裂化反应生成所需的乙烯、丙烯、碳四等产品及其副产品的反应设备。由于裂解炉炉膛温度较高(1300℃),火焰中心温度高达1350~1380℃,为了选材经济合理、稳妥可靠,必须对各种耐火材料有充分的认识,达到应用的目的。
传统的轻质耐火砖或耐火浇注料结构,由导热系数大、导致裂解炉炉壳外壁超温、散热损失大。陶瓷纤维作为一种新型的耐火保温材料,其具有绝热性能好、耐高温、抗热震和机械震动、施工方便等优点,是当裂解炉比较适合的耐火保温材料。
与传统的耐火材料相比,陶瓷纤维产品具有以下几方面的优点:
1、具有较高的使用温度:
随着耐火保温材料应用技术的发展,陶瓷纤维产品已经实现了其系列化与功能化,从使用温度上可满足从600℃至1500℃不同档次使用温度的要求。从形态上已逐渐形成了从最传统的棉、毯、毡产品到纤维模块、板、异型件、纸、纤维纺织品等多种形态的二次加工或深加工产品。完全能满足各行业工业炉不同应用部位对不同形态产品的需求。
2、体积密度小:
陶瓷纤维制品的体积密度一般为64~320kg/m3,大约为轻质砖的1/3,为轻质耐火浇注料的1/5,对新设计的炉体,不但可以节省钢材,还可以将炉体结构进一步简化。
3、热容量小:
耐火陶瓷纤维产品的热容量大约是耐火砖的1/14~1/13,是隔热砖的1/7~1/6。对周期性操作的裂解炉,可以减少非生产所消耗的燃料。
4、施工方便、周期短:
耐火陶瓷纤维可以预制成各种形状的块体、毯、毡、绳、布、纸等,便于采用种施工方法,由于其具优良的弹性,压缩量可以预测,故施工时不需留膨胀缝,操作简单方便。
5、施工后不需要烘炉:
采用耐火砖和耐火浇注料结构,要严格遵守烘炉曲线和养生期,尤其是耐火浇注料养生期相当长,一般4-7天,降低了炉子利用率。若整体采用全纤维炉衬,如不受其它金属构件的限制,施工后可以快速升到工艺温度。不但提高了工业炉的有效利用率,从而又减少了非生产所消耗的燃料。
6、导热率非常低:
硅酸铝纤维是直径3-5um的纤维联合体,砌体空隙很多,导热系数非常低。但是不同温度下,导热系数具有有相应的容重和对应的体积密度,随着温度的升高而增大。
7、有较好的化学稳定和抗气流冲刷性。