耐火材料在焚燒爐內襯的應用及烘爐介紹

發布時間：2022/12/21 9:57:23

焚燒爐爐襯材料的選擇，要根據爐膛溫度的高低，選用能承受焚燒溫度的耐火磚和隔熱材料；其次須考慮燃燒后的產物對爐襯的腐蝕性。如焚燒堿性廢液時，爐內溫度高達1000℃情況下，Na+以氧化鈉狀氣體散發，耐火磚中的SiO2成分與Na2O結合，生成低融點的礦物質(Na2O·Al2O3·2SiO2)，凝聚在耐火磚表面而侵蝕。如耐火磚是高鋁磚，或采用澆注料，雖SiO2成分少，但由于AL2O3與Na2O反應生成中間體的鋁酸鈉。在高溫情況下，將產生膨脹裂縫，使耐火磚組織脆化。

因此，選用含較高氧化鋁的高鋁耐火磚，或選用抗堿性腐蝕好的鉻鎂質、鎂質和鋁鎂質的耐火磚。為了抵抗鹽堿等介質的滲透和侵蝕，并提高材質的抗渣性，一般選用氣孔率較小的材質。選用焚燒爐襯里材料時，還應注意爐內不同部位的溫度和腐蝕情況，可選用不同等級的材質。燒室最高溫度為1400～1600℃，可選用含Al203=90%的剛玉磚；爐膛上部工作溫度為900～1000℃，錐部設有廢液噴嘴，可選用含Al2O3＞75%的高鋁磚，爐膛中部工作溫度為900℃，有熔融的鹽堿沿爐襯下流，腐蝕嚴重，可選用一等高鋁磚；爐膛下部工作條件基本與爐膛中部相同，當燃燒產物中有大量熔融鹽堿時，易在斜坡上聚集停留時間長，也易滲入耐火磚中，若有Na2CO3時腐蝕更為嚴重，因此比爐膛中部惡劣，應選用孔隙率更低的致密性材料，如電熔耐火磚制品等。

影響垃圾焚燒爐耐火材料使用壽命的因素有哪些

垃圾焚燒爐的技術性能和經濟效益主要受到爐襯用耐火材料的影響，而爐內氣氛、使用溫度、熔融物的侵蝕以及應力在不同程度上影響了耐火材料的使用壽命，從而影響了整個焚燒爐的使用壽命。因此，分析探討其影響因素顯得尤為重要。

 （1）爐內氣氛的影響。不同的爐內氣氛對耐火材料的侵蝕程度不同，垃圾焚燒爐多為氧化氣氮，在選擇材質之際，很難對非氧化物系耐火材料的使用氣氛界限加以定義，這不僅由于某些氣體的濃度，而且由于溫度、壓強等也將發生微妙的變化。研究表明：SiC磚的耐蝕性在氧化氣氛下比在還原氣氛下的大10倍。

 （2）使用溫度的影響。焚燒爐的能達到的溫度為1400℃，一般溫度的增加侵蝕率急劇增加。當溫度超出1400℃時，情況更為如此，尤其是黏土、高鋁質耐火材料更容易受溫度的影響。

 （3）CaO/SiO的影響。爐渣作為焚燒爐焚燒產生的殘余物，其主要成分是AlO、SiO、CaO、FeO以及堿性氧化物、碳酸鹽和堿土金屬，CaO/SiO成為其主要影響因素。相比之下，AlO-CrO等中性耐火材料比堿性耐火材料更易受其影響，隨著CaO/SiO的增大，侵蝕程度加大，一般C-SiC磚更難受CaO/SiO的影響。通常CaO/SiO＝1.0為臨界點，高于此點，可選用MgO、尖晶石、C系耐火材料；低于此點，選用AlO、CrO、SiC系耐火材料較好。

 （4）應力的影響。焚燒爐所承受的應力主要有以下幾種：

 1.溫度梯度所引起的熱應力；

 2.金屬框架和耐火材料膨脹差在接觸部位產生的機械應力（包括摩擦）；

 3.氧化、腐蝕、外來成分引起的化學變化和結晶轉移等引發的構造應力喪失。經驗表明，焚燒爐的數個應力區域內其應力基本均衡，應力的大小取決于工藝過程。

隨著焚燒爐用耐火材料內襯要求的穩步提高，抵抗應力的方法有如下幾種：①優化焚燒爐的操作工藝，如通過調節過剩的空氣系數以及垃圾混合物；②改進耐火材料以提高內襯壽命；③使用較好的耐火材料。           

焚燒爐耐火材料施工完成后這樣烘爐

焚燒爐投產前須進行烘爐,這是整個施工過程的重要環節。耐火襯里全部施工完成后,噴淋養護48h,并至少經自然干燥72h后方可進行烘爐。本次烘爐采用石油液化氣和燃料油作為燃料(600℃以上改用燃料油烘爐)。烘爐過程中,按照制定好的升溫曲線,緩慢加熱爐膛各部位耐火襯里,使其所含水分逐漸排出,防止升溫過急造成耐火襯里出現干裂(耐火襯里10～20℃/h,煙囪3～5℃/h),可根據耐火襯里的工程量及干濕程度,適當增減恒溫時間,直至加熱到焚燒爐使用溫度的1.2倍即1200℃,使耐火襯里達到完全干燥為止。

烘爐曲線

烘爐保溫溫度和保溫時間取決于焚燒爐耐火襯里內水分(游離水和結晶水)的排出和石英轉變時引起體積膨脹的臨界溫度點,這些溫度點是:100℃左右、117～163℃、180～270℃、573℃左右、870～1000℃。根據水分含量的多少,在這些溫度點上保溫10～20h。