耐火材料在垃圾焚烧炉的应用及影响寿命的因素介绍

发布时间：2020/7/6 17:48:23

影响耐火材料在垃圾焚烧炉上使用寿命因素有哪些？

垃圾焚烧炉的技术性能和经济效益主要受到炉衬用耐火材料的影响，而炉内气氛、使用温度、熔融物的侵蚀以及应力在不同程度上影响了耐火材料的使用寿命，从而影响了整个焚烧炉的使用寿命。因此，分析探讨其影响因素显得尤为重要。

（1）炉内气氛的影响。不同的炉内气氛对耐火材料的侵蚀程度不同，垃圾焚烧炉多为氧化气氮，在选择材质之际，很难对非氧化物系耐火材料的使用气氛界限加以定义，这不仅由于某些气体的浓度，而且由于温度、压强等也将发生微妙的变化。研究表明：SiC砖的耐蚀性在氧化气氛下比在还原气氛下的大10倍。

（2）使用温度的影响。焚烧炉的能达到的温度为1400℃，一般温度的增加侵蚀率急剧增加。当温度超出1400℃时，情况更为如此，尤其是黏土、高铝质耐火材料更容易受温度的影响。

（3）CaO/SiO?的影响。炉渣作为焚烧炉焚烧产生的残余物，其主要成分是Al?O?、SiO?、CaO、Fe?O?以及碱性氧化物、碳酸盐和碱土金属，CaO/SiO?成为其主要影响因素。相比之下，Al?O?-Cr?O?等中性耐火材料比碱性耐火材料更易受其影响，随着CaO/SiO?的增大，侵蚀程度加大，一般C-SiC砖更难受CaO/SiO?的影响。通常CaO/SiO?＝1.0为临界点，高于此点，可选用MgO、尖晶石、C系耐火材料；低于此点，选用Al?O?、Cr?O?、SiC系耐火材料较好。

（4）应力的影响。焚烧炉所承受的应力主要有以下几种：

1.温度梯度所引起的热应力；

2.金属框架和耐火材料膨胀差在接触部位产生的机械应力（包括摩擦）；

3.氧化、腐蚀、外来成分引起的化学变化和结晶转移等引发的构造应力丧失。经验表明，焚烧炉的数个应力区域内其应力基本均衡，应力的大小取决于工艺过程。 

随着焚烧炉用耐火材料内衬要求的稳步提高，抵抗应力的方法有如下几种：①优化焚烧炉的操作工艺，如通过调节过剩的空气系数以及垃圾混合物；②改进耐火材料以提高内衬寿命；③使用较好的耐火材料。 

垃圾焚烧炉用不定形耐火材料

垃圾焚烧炉用高强耐磨浇注料选用低铝莫来石和SiC 等为骨料，以硅溶胶和纯铝酸钙水泥为结合剂，添加超细粉和减水剂。试样按照骨料和粉料67∶33的比例配料，临界颗粒为5 

mm，结合剂和减水剂加入粉料中。根据先粗后细的原则，倾入搅拌机内，预混合3～5 min，然后加适量水，再搅拌3 

min，取出注入三联试模内，振动成型，经养护、烘干和烧成。测定浇注料的流动性;测其经各温度处理后的常温理化指标以及耐碱性和耐磨性;酸性试验按坩埚侵蚀法进行，检测Cl2侵蚀情况，试验在1000 

℃下进行48 

h，通入潮湿酸性Cl2气体，分析试样侵蚀表面变化及显微结构。研究浇注料中的Al2O3/SiO2值、结合剂的加入量、SiC的加入量和超细粉添加量对浇注料性能的影响，优化其佳加入量。

当浇注料中的Al2O3/SiO2值为0.8左右时，试样的耐酸碱侵蚀性能好;水泥-硅溶胶复合添加且加入量为5%，效果好;加入SiC的耐磨浇注料，烘干强度较高，中温(1100 ℃)强度虽有所波动，但也维持在较高值，1300℃左右使用时，抗氧化性和耐磨性反而得到有效改善;当加入量超过15%时，由于SiC细度较细，在基质中形成连续相，能显著提高浇注料的热传导能力，从而使浇注料具有更好的抗热震性;当加入适量的硅微粉后，硅微粉的比表面积大，活性较高且硅微粉具有充填和促进烧结作用，这样只需少量的水，就可使浇注料有较好的流变性，并提高浇注料的高温强度。

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