[发明专利]一种新型材料的二硫化碳反应炉

说明书

技术领域

本发明涉及二硫化碳反应炉，具体涉及一种新型材料的二硫化碳反应炉。

背景技术

    目前的化工生产中二硫化碳的生产反应炉为内外两层，中间留有空隙层。内炉体为金属炉体，外壁是用耐火砖砌成。这种结构存在很多缺点：

  1为了使内炉壁不直接遭受高温加热（1300-1400度），在内炉体外用耐火砖砌了一个保护层。又为了避免内炉体热胀冷缩造成耐火材料层的开裂和塌落，中间留了空隙层。这种结构使得热传递性能大大降低，增加了热能损耗，提高了生产成本。又为了保护内炉体，新炉第一次投入生产时为了避免快速加温造成炉体变形，炉体升温一般需要20-25天，大大降低了生产效率。

  2由于内炉体为金属材料制成，在使用过程中炉内温度在900度左右，再加入高浓度活性硫进行化学反应，使得金属内炉壁极容易遭到硫化侵害，外炉壁长期在1000度以上的高温环境中也遭到氧化侵蚀，因而金属内炉体在内外夹击下平均使用寿命12个月左右，每更换一次炉体，耗时月两个多月，造成不能连续生产，大大降低生产效率，提高了生产成本。

  3由于内炉体为金属材质，且长期处于高温环境中，炉内壁硫化和外壁氧化，造成金属炉体发生内外不同的材质变化，不能停火。在实际生产中如果停火由于内外膨胀系数不同造成炉体炸裂。

  中国专利92112153.9公开了一种“二硫化碳反应甑”该专利是为了克服金属内炉体腐蚀设计的。反应甑用不定型耐火材料高铝浇注料或磷酸盐结合浇注料加耐火纤维浇注而成，表面涂刷有耐高温涂料。这个设计的不足之处是，耐火材料浇注的大型壳体在高温下极易产生裂纹，造成炉体坍塌，因而在实际中难以实施，没用实际应用。

   中国专利03112067.9“二硫化碳反应炉”例举了 硅砖和高铝砖。硅砖属于酸性材料，矿相组成主要为磷石英、方石英和残存石英，其制品在200~300℃和573℃时，由于晶型转变，体积骤然膨胀，并且使用砖砌炉体会有相对较多砖缝，通常火泥在900℃都不能被烧结，在火泥没能完全烧结的情况下砖体的骤然膨胀，砖缝很容易产生裂缝，造成炉体密封不严，不能使用。以此作为炉体的砌筑材料，使用中产生的裂纹会使炉体发生漏气，严重的会使炉体直接报废，严重影响炉体的寿命。

高铝砖以刚玉为主晶相的耐火材料制品。其化学稳定性较好，但抗侵蚀能力很弱，使用中材料会逐步被侵蚀，导致炉体寿命较短。热震稳定性相对硅砖稍好，但仍然存在膨胀、收缩造成的炉体漏气，同样不能满足炉体长寿命的要求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种新型材料的二硫化碳反应炉。

本发明的技术方案是：

一种新型材料的二硫化碳反应炉，包括炉体，炉体分为炉体上部、炉体中部及炉体下部，炉体上部设置有加碳口和二硫化碳气体出口,炉体下部设置有除渣口和加硫口，所述炉体由耐火材料氮化硅结合碳化硅浇注而成，炉体上部与炉体中部之间、炉体中部与炉体下部之间用耐火泥粘接。

具体的，所述除渣口、加碳口处设置由金属或者是高温陶瓷烧制的盖子。

本发明的优点是：1本发明提供的二硫化碳反应炉的炉体采用碳化硅结合氮化硅材料制成，取消耐火砖砌成的外壁和空隙层，直接加热炉体本身，氮化硅结合碳化硅制品导热率高，导热系数是普通耐火材料的7~8倍，大大改善了传热性能，降低了热能的损耗，可节省能源20%左右，并且大大提高了设备的使用寿命；2氮化硅结合碳化硅材料具有很好的耐腐蚀，抗氧化，避免了硫化和氧化反应提高了使用寿命，提高了生产效率，节约了成本；3氮化硅结合碳化硅材质的二硫化碳反应炉，质地坚硬，莫氏硬度约为9，常温强度高，在1200-1400℃高温下，几乎保持与常温相同的强度和硬度，热膨胀系数小，不易产生热应力，具有良好热震稳定性，因具有这些特性，可以在加热时快速升温至最佳反应温度，减少能源消耗，提高生产效率；4由于氮化硅结合碳化硅制品热膨胀系数小（是高铝耐火材料的一半）和具有良好热震稳定性，所以采用该材料制作的反应炉可以反复加热冷却，炉体不变形不开裂，使生产更具有灵活性。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

    1炉体上部  2炉体中部  3炉体下部  4除渣口  5加硫口  6二硫化碳气体出口  7加碳口。

具体实施方式

一种新型材料的二硫化碳反应炉，包括炉体，炉体分为炉体上部、炉体中部及炉体下部，炉体上部设置有加碳口和二硫化碳气体出口,炉体下部设置有除渣口和加硫口，所述炉体由耐火材料氮化硅结合碳化硅浇注而成，炉体上部与炉体中部之间、炉体中部与炉体下部之间用耐火泥粘接，所述除渣口、加碳口处设置由金属或者是高温陶瓷烧制的盖子。