耐火材料在焚烧炉内衬的应用及烘炉介绍

发布时间：2022/12/21 9:57:23

焚烧炉炉衬材料的选择，要根据炉膛温度的高低，选用能承受焚烧温度的耐火砖和隔热材料；其次须考虑燃烧后的产物对炉衬的腐蚀性。如焚烧碱性废液时，炉内温度高达1000℃情况下，Na+以氧化钠状气体散发，耐火砖中的SiO2成分与Na2O结合，生成低融点的矿物质(Na2O·Al2O3·2SiO2)，凝聚在耐火砖表面而侵蚀。如耐火砖是高铝砖，或采用浇注料，虽SiO2成分少，但由于AL2O3与Na2O反应生成中间体的铝酸钠。在高温情况下，将产生膨胀裂缝，使耐火砖组织脆化。

因此，选用含较高氧化铝的高铝耐火砖，或选用抗碱性腐蚀好的铬镁质、镁质和铝镁质的耐火砖。为了抵抗盐碱等介质的渗透和侵蚀，并提高材质的抗渣性，一般选用气孔率较小的材质。选用焚烧炉衬里材料时，还应注意炉内不同部位的温度和腐蚀情况，可选用不同等级的材质。烧室最高温度为1400～1600℃，可选用含Al203=90%的刚玉砖；炉膛上部工作温度为900～1000℃，锥部设有废液喷嘴，可选用含Al2O3＞75%的高铝砖，炉膛中部工作温度为900℃，有熔融的盐碱沿炉衬下流，腐蚀严重，可选用一等高铝砖；炉膛下部工作条件基本与炉膛中部相同，当燃烧产物中有大量熔融盐碱时，易在斜坡上聚集停留时间长，也易渗入耐火砖中，若有Na2CO3时腐蚀更为严重，因此比炉膛中部恶劣，应选用孔隙率更低的致密性材料，如电熔耐火砖制品等。

影响垃圾焚烧炉耐火材料使用寿命的因素有哪些

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AlO、SiO、CaO、FeO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，AlO-CrO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AlO、CrO、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。           

焚烧炉耐火材料施工完成后这样烘炉

焚烧炉投产前须进行烘炉,这是整个施工过程的重要环节。耐火衬里全部施工完成后,喷淋养护48h,并至少经自然干燥72h后方可进行烘炉。本次烘炉采用石油液化气和燃料油作为燃料(600℃以上改用燃料油烘炉)。烘炉过程中,按照制定好的升温曲线,缓慢加热炉膛各部位耐火衬里,使其所含水分逐渐排出,防止升温过急造成耐火衬里出现干裂(耐火衬里10～20℃/h,烟囱3～5℃/h),可根据耐火衬里的工程量及干湿程度,适当增减恒温时间,直至加热到焚烧炉使用温度的1.2倍即1200℃,使耐火衬里达到完全干燥为止。

烘炉曲线

烘炉保温温度和保温时间取决于焚烧炉耐火衬里内水分(游离水和结晶水)的排出和石英转变时引起体积膨胀的临界温度点,这些温度点是:100℃左右、117～163℃、180～270℃、573℃左右、870～1000℃。根据水分含量的多少,在这些温度点上保温10～20h。