[发明专利]石油化工加热炉用君亚红砖及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，尤其是由氧化铬、氧化锆及纯刚玉三者经高温电熔后与树脂混合压制烧成的砖，具体地说是一种大型石油化加热炉用君亚红砖及其制备工艺。 

背景技术

石化企业的乙烯裂解装置、加氢制氢装置等加热炉现今均采用炼化石油气(主要为甲烷氢)作为燃料。甲烷氢价格高(市场价5000元/吨)，且本身可作为化工原料进行高附加值产品深加工。由水煤浆替代甲烷氢作为燃料，价格低(市场价1000元/吨)、环保，是今后的发展方向；按全国现有80万吨/年规模的乙烯生产装置30套计算，每年可节约资金150亿元，市场前景广阔。 

目前乙烯裂解装置、加氢制氢装置等各加热炉采用高铬砖作为内衬，使用寿命一般为8-10个月，不能满足石化行业1次/年的检修周期的要求；水煤浆作为燃料，成分复杂且波动幅度大，高铬砖不能满足炉衬要求。这就大大增加了生产成本。 

高铬砖的生产方法：将提纯后Cr₂O₃、ZrO₂、AL₂O₃混合压制烧成。氧化铬是由铬矿石研磨后溶解于水，滤除杂质蒸馏提纯，经2266℃烧结而得，其中产生的六价铬不可避免地进入水体，是强致癌物；氧化锆是用锆英砂经2550℃高温焙烧后经水选、酸洗、电选、磁选等选矿工艺分选去除杂质，烘干而得，水选、酸洗等步骤产生的废液残留对环境污染很大；氧化铝主要以纯刚玉的形式加入，是由铝土矿加工成氧化铝粉，于电弧中经2000℃以上高温熔炼后冷却制成，经粉碎、整形，磁选去铁而得、期间消耗大量电能。生产过程工艺复杂、能耗大、污染大。 

石化企业的乙烯裂解装置、加氢制氢装置等各加热炉现今燃料均为炼化石油气(主要为甲烷氢气体)，其作为产品销售价格高，单价每吨近5000元，且本身可作为化工原料进行高附加值的深加工，水煤浆(市场价1000元/吨)作为燃料与其炼油气作为燃料相比大大节约了资金：如年产6万吨乙烯装置，由油气改为水煤浆其燃料成本能降低0.36亿元人民币/年。一套大型80万吨/年生产乙烯可降低成本5.06亿元人民币(纯利润)。据调查全国达此生产规模装置达有近30套，如全更改成水煤浆替代油气那每年节约资金近150亿元；且水煤浆为清洁能源，可为是一举多得。 

通常石化行业，加热炉装置，如：水煤浆燃烧炉、合成氨气化炉，要求最短检修周期为1次/年。目前，其他厂家生产的高铬砖在加热炉内使用大约在6-8个月左右。因此，现有的普通高铬砖使用寿命短、在炉体未达到检修时间时就需要进行更换，增加了生产成本，不能满足市场需求。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的水煤浆燃烧炉、合成氨气化炉用高铬砖的使用寿命通常为6-8个月，寿命短、未达到炉体检修时间就需要更换，增加了生产成本的问题，提出一种使用寿命长、成本低的石油化加热炉用君亚红砖及其制备工艺。 

本发明的技术方案是： 

一种石油化加热炉用君亚红砖，各组份的重量配比为： 

铬矿石  Cr₂O₃≥67％  70～90％； 

锆英砂  ZrO₂≥67％   5～20％； 

铝土矿  AL₂O₃≥85％  5～20％； 

将上述组分混合、破碎，然后经高温电熔、去除表面杂质得到混合物；将混合物破碎，再外加结合剂烧成制品；其中，结合剂为混合物的0.3～0.6％的白糊精和2.0～2.5％的水。 

本发明的各组份的重量配比优选为： 

铬矿石  Cr₂O₃≥67％   86.84％ 

锆英砂  ZrO₂≥67％    5.11％ 

铝土矿  AL₂O₃≥85％   8.05％。 

一种石油化加热炉用君亚红砖的制备工艺，在于： 

(a)、将原料按配比要求进行混合、破碎，经高温电熔成液相，去除杂质，得到液态混合物； 

(b)、将液态混合物冷却，得到固态混合物，然后进行破碎； 

(c)、向破碎后的颗粒中加入结合剂混合，烧成制品。 

本发明的步骤(a)中，高温电熔的温度范围是1100-1200℃。