灰熔融炉用耐火材料及使用.pdf
熔融金属处理用新型金属材料及耐火材料的研究
1前言在炼铝、炼钢和金属铸造工业中,液态金属在熔炼、再循环和运输中其所用的耐火材料与金属液和炉渣的接触会产生严重的腐蚀、磨损和剥落。
随着能量通过容器壁损失最终侵蚀容器墙,耐火材料的腐蚀和磨损引起熔体的污染和耐火材料的破裂。
在钢的精炼操作中,将之浸入到Z ,Zn-5%Al (Galfan !),Z n -55%Al (Galv alume !)和Al-8%Si (镀铝层)的镀锌熔池中。
镀槽温度随铝含量,从440℃镀锌层到680℃镀铝层而不断升高。
浸入式部件被用在上述材料的金属熔池中以作为钢本身的浸渍和控制镀层厚度。
常用的金属熔池通常以镀层作为浸入部件的防侵蚀保护。
侵蚀的程度随着熔池内铝含量和熔池温度的升高而加剧。
在改变整个工艺的过程中,有大量的能量熔融金属处理用新型金属材料及耐火材料的研究摘要:美国能源部和23家熔融金属公司(钢、铝及金属铸造)及其供应商正在致力于熔融金属处理用新型金属材料和耐火材料的课题研究。
实验制定了分三步走的三年计划,包括在工业热浸线生产镀锌、电镀层扩散处理和Galvalume 新电解槽部件材料的试验及在铝和金属铸造工业中试验新型耐火材料。
工业调研和失败分析与研究活动一起推动了材料的发展。
关键词:金属;耐火材料;镀锌;合金中图分类号:TQ175.1文献标识码:A文章编号:1673-7792(2007)04-0026-05增加了1.2%,相反,结晶水的含量却降低了0.8%。
9结论在Incheon INI 钢厂炉衬采用新型的Skamo lVIP-12HS 板,在生产线上已改善了钢包的工作性能。
使用1607炉次后的炉衬分析证明Skamo lVIP-12HS 板热性能、物理性能和部分化学性能方面是稳定的。
使用1607炉次后的板材的冷态耐压强度是原强度的90%,使用后板材的热导率比使用前的较好些或相同。
用后板材在长度方向显示有小的收缩,但在宽度和厚度方向没有收缩。
厚度方向的膨胀可能是板材表面粘有火泥的原因。
《耐火材料基础知识》课件
在铜、铝等有色金属的冶炼和加工过程中，耐火 材料也扮演着重要的角色，对于保护炉衬和提高 产品质量具有重要作用。
核能领域
核能领域对于耐火材料的要求极高，需要具备优 良的高温性能、化学稳定性和抗辐照性能，为核 能技术的发展提供支撑。
耐火材料的发展趋势
高性能化
提高耐火材料的性能指标，以满足高温、高速、 高负荷等苛刻工况的需求。
复合耐火材料
通过将不同材质的耐火材 料进行复合，形成具有多 重性能的复合耐火材料， 以满足复杂工况的需求。
绿色耐火材料
研发低污染、低能耗的绿 色耐火材料，减少对环境 的负面影响，推动耐火材 料行业的可持续发展。
耐火材料的应用前景
1 2 3
钢铁工业
随着钢铁工业的发展，对耐火材料的需求量不断 增加，尤其在高炉、连铸和轧钢等关键部位，需 要高性能的耐火材料。
维护保养
为了延长耐火材料的使用寿命，需要 定期进行维护保养，如检查、修复、 更换等。
环境友好
耐火材料在使用过程中应尽量减少对 环境的污染，符合可持续发展的要求 。
05
耐火材料的发展趋势与展望
新型耐火材料的研发
纳米级耐火材料
利用纳米技术，开发出具 有高性能的纳米级耐火材 料，具有更佳的抗热震性 能和高温强度。
环保化
加强环保意识，研发低污染、低能耗的耐火材料 ，推动行业的可持续发展。
智能化
利用传感器、物联网等先进技术，实现耐火材料 的智能化监控和管理，提高生产效率和安全性。
晶体结构
指耐火材料中的晶体颗粒的大小 、形状、取向及分布情况，对耐 火材料的力学性能和高温性能有
重要影响。
玻璃质结构
指耐火材料中的玻璃质成分的粘度 、流动性及稳定性等，对耐火材料 的抗热震性能和高温性能有一定影 响。
电炉(矿热炉、电弧炉)耐火材料基础知识、分类、特性与选择方法
电炉（矿热炉、电弧炉）耐火材料基础知识、分类、特性与选择方法一、分类1、耐火材料按化学矿物组成可以分为8类：硅质材料。
硅酸铝质材料。
镁质材料。
白云石质材料。
鉻质材料。
炭质材料。
锆质材料。
特种耐火材料。
2、耐火材料按化学特性可以分为3类：酸性耐火材料。
中性耐火材料。
碱性耐火材料。
3、耐火材料按耐火度可以分为3类：普通耐火材料，耐火度为1580-1770度。
高级耐火材料，耐火度为1770-2000度。
特级耐火材料，耐火度高于2000度。
4、耐火材料按成型工艺分类可以分为7类：天然岩石加工成型。
压制成型耐火材料。
浇注成型耐火材料。
可塑成型耐火材料。
捣打成型耐火材料。
喷射成型耐火材料。
挤出成型耐火材料。
5、耐火材料按热处理方式可以分为4类：烧成砖。
不烧砖。
不定型耐火材料。
熔融（铸）制品。
6、耐火材料按形状和尺寸可以分为5类：标型制品。
普型制品。
异性制品。
特型制品。
其他，如坩埚、皿、管等。
7、耐火材料按用途可以分为：钢铁行业用耐火材料。
有色金属行业用耐火材料。
石化行业耐火材料。
硅酸盐行业（玻璃窑、水泥窑、陶瓷窑等）用耐火材料。
电力行业（发电锅炉）用耐火材料。
废物焚烧熔融炉用耐火材料。
其他行业用耐火材料。
二、耐火材料理化特性1、荷重软化点是表征材料在高温和荷重共同作用下的抵抗能力，也表征材料呈现明显塑性变形的软化温度；该点是指试样在连续升温条件下承受恒定荷载而产生变形的温度。
耐火砖在常温下耐压强度很高，但在高温时再受压就会产生变形，其耐压强度显著降低。
将耐火材料制品每平方厘米的面积上加2千克静负荷，然后加热，逐渐升温，当耐火材料制品发生一定的变形时的温度成为荷重软化点。
因此，荷重软化点也是用来评价耐火材料制品高温结构强度的重要指标。
2、抗热震性，在温度急剧变化的情况下耐火材料能够不开裂、不剥落的性能称为抗热震性，又称为耐急冷急热性、或抗温度急变性、或耐热崩裂性、或耐热冲击性、或热震稳定性等。
可根据标准规定测出各种耐火材料的抗热震性能。
耐火材料的应用原理
耐火材料的应用原理1. 引言耐火材料是一种具有高温稳定性、耐高温热疲劳性以及耐化学侵蚀性的材料，广泛应用于各种高温工业领域，如冶金、玻璃、陶瓷等。
本文将介绍耐火材料的应用原理。
2. 耐火材料的种类耐火材料可以分为无机非金属耐火材料和金属耐火材料两大类。
2.1 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料是指由无机非金属材料制成的具有耐高温和化学稳定性的材料，常见的有以下几种： - 耐火砖：主要由高纯度的二氧化硅、三氧化二铝等原料制成，具有较高的耐火性能和抗冲刷性能。
- 硅酸盐耐火材料：由硅酸盐类粘结剂和硅酸盐颗粒组成，能够耐受较高的温度。
- 碳材料：由高纯度的炭素制成，具有高温稳定性和优良的导热性能。
2.2 金属耐火材料金属耐火材料是指由金属材料制成的具有耐高温和化学稳定性的材料，常见的有以下几种： - 高温合金：由金属和非金属元素组成，具有较高的耐热性能和抗氧化性能。
- 不锈钢：由铁、铬和其他合金元素组成，能够在高温环境下保持良好的耐用性。
- 铜材料：由铜制成，具有良好的导热性能和抗腐蚀性能。
3. 耐火材料的应用原理耐火材料的应用原理主要涉及其物理和化学性质。
3.1 物理性质耐火材料的物理性质对其应用性能有重要影响。
以下是一些常见的物理性质及其应用原理： - 高温稳定性：耐火材料应具备较高的耐高温性能，能够在高温环境下保持结构稳定性和强度。
- 热膨胀性：耐火材料应具有适当的热膨胀性，能够在高温下承受热膨胀产生的应变，防止破裂。
- 导热性：耐火材料应具有良好的导热性能，能够迅速传导和扩散热量，以保证材料的温度均匀性。
- 密实性：耐火材料应具备一定的密实性，以提高其耐火性能和抗渗漏性能。
3.2 化学性质耐火材料的化学性质对其应用环境的酸碱性有一定要求。
以下是一些常见的化学性质及其应用原理： - 抗侵蚀性：耐火材料应具备抵抗酸碱侵蚀的性能，能够在酸碱性环境下保持稳定性和耐久性。
- 低氧化性：耐火材料应具有低氧化性，能够在高温氧化条件下防止材料的氧化破坏。
废弃物熔融回转窑用耐火材料的损毁
图３
锅 包 包衬 结构
世
ａ 他 筑 ｎ 包 时出 利 耗 址 ｔ ｌ ｝．
… 政 世 ｌ 钒 世 尤 ｌ
工 艺 的 变 化 。通 常 ，从 炼 钢 温 度冷 却 后 自云 石 砖 呈 现 出 负 的 水 ， 线 变 化 ｌ 可 逆 收 缩 １ 因 ＾ 不 。 此 ， 白 云 石 砌 筑 的 钢 包 拆 包 时 发 现 有 渗 钢 现 象 当 钢 包 温 度 降 低 到 １ ０ Ｔ （６ ￣ 时 ， 白 ４ ０ ７ ０Ｃ） 云 石砖易发 生水化 和粉化现象 ： 铝镁 碳 砖 能 克 服 使 用 自 云 石 砖 出现 的许 多 问 题 ．部 分 原 因 是 由 于 在 砖 的 工 作 面 形 成 尖 晶 石 ， 用 锥 镬 碳 砖 取 代 白云 石砖 后 ，钢 包 使 用 寿 命 由原 来 约 ４ ５次 提 高 到 １０次 。 ＩＳ Ｏ 将 继 ０ ＰＣ 续 探讨 提 高 钢 包 用 耐 火材 料性 能 ，并 实 现 包 壁 包 底 的整 体 浇 注 。
的三 分之 ～ 。
关 键 词 同转 窑 式 熔融 炉
废弃物
高 Ｃ ｒ 砖 ０
高耐 蚀 性浇 注料
无 铬 化
１ 前 言 废 弃 物 处 理 原 来 焚 烧 处 理 为 主 ，但 是 由
于 采 取 防 止 二 恶 英 对 策和 受 到 焚 烧 灰 处 理场 之 限 制 等 ，可期 望 减 容 化 和 渣 再 循 环 利 用 的熔 融
８ ％ 的 预 制 包 底 能 与 整 个 包 役 同 步 ，并 且 渗 钢 ５ 最 少 ；其 余 １ ％ 的 包 底 要 再 换 一 次 耐 火 砖 以 ５
便 达 到包役 寿命 。
工业常用耐火材料砖分类成分及用途
刚玉莫来石项目名称单位莫来石砖再烧结电熔莫来石砖莫来石-刚玉砖 刚玉-莫来石砖Al 2O 3 % ≥70 ≥75 ≥80 ≥90 SiO 2 % ≤25 ≤23 ≤18 ≤8 Fe 2O 3 % ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.3 显气孔率 % ≤17 ≤14 ≤19 ≤18 体积密度 g/cm 3 ≥2.55 ≥2.65 ≥2.70 ≥2.90 常温耐压强度 MPa ≥90 ≥100 ≥80 ≥100 荷软开始点 （0.2MPa,0.6%）℃≥1630 ≥1700≥1650≥1700 用途 --玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、冶金极其它工业中温窑炉内衬，炭黑反应炉急冷段、停留段内衬。
玻璃熔窑上部碹顶、碹脚砖、其它工业热工设备内衬。
玻璃熔窑上部结构砖、盖板，成型部件，中温炭黑反应炉和其它热工装置衬里。
高温用莫来石-刚玉匣钵。
玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、成型部件，中温炭黑反应炉内衬和其它热工装置衬里。
高温用刚玉-莫来石匣钵。
耐火材料种类和特性耐火材料生产工艺流程1.黏土砖组成：化学组成：变化很大，主要成分Al2O3和SiO2，大致范围如下：Al2O3：30~46%，SiO2：50%~70%、Fe2O3：1.0~3.0%、TiO2：1.0~2.5%、(R2O+RO)：1.0~4.0% 原料与工艺：以黏土熟料为骨料，以软质黏土作结合剂，半干法或可塑法成型，1300~1400℃烧成性质：耐酸性渣侵蚀，对碱性渣的抵抗力稍差；热膨胀系数不大，抗热震性较好；荷重软化温度远小于耐火度，这是一大缺点，软化开始与终了温度的间隔很大，不会很快坍陷2.硅砖组成：化学成分：SiO2：94%~98%、Al2O3：0.2~2%、CaO：1.5~3.5%、Fe2O3：0.3~3%、R2O：0~0.5%原料与工艺：石英石、废砖、石灰、矿化剂和有机结合剂。
SiO2含量不低于96%的石英石少量矿化剂（如铁鳞、石灰乳）和结合剂（如糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液）混练→成型→干燥→烧成等工序玻璃窑用硅砖高温体积稳定，不会因温度波动而引起炉体变化。
耐火材料基础知识
在温度、气氛范围 等方面都大大拓宽， 更有利于反应控制。
Blue： Atmosphere III Red： Atmosphere I Black： Atmosphere II
合成亚铁铝尖晶石的方法， 201010104503.5 公开日：2010.09.08 一种合成富铝亚铁铝尖晶石 的方法，2010101045590 公开日：2010.10.06
（1）电熔白刚玉 以煅烧氧化铝或工业氧化铝为原料，在电弧炉中高温熔化而成，Al2O3＞99%， 白色，块状，气孔率6～10％。 （2）致密电熔刚玉 以工业氧化铝为原料，加入外加剂，在电弧炉中熔融而成。外观呈灰色， Al2O3＞98%，气孔率＜4％。 注意：C＜0.14％ Al4C3 + 12H2O （3）电熔棕刚玉 以天然铝矾土为原料，以碳素（主要是焦炭）为还原剂，同时加入铁屑为沉降 剂（澄清剂），以形成硅铁沉于电炉炉底。 Al2O3＞94.5%，颜色呈棕褐色。 4Al(OH)3 + 3CH4↑
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透气砖（porous plug）：由弥散型向定向型发展，材质（ 刚玉、铬刚玉）质浇注料浇注而成，但与包衬寿命难以同步 快速更换透气砖系统：底板焊在钢包底部，安装时夹持装置 夹住透气砖并使其就位在中心位置上，更换时松脱楔形砖。
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Slots in length-section 沿长度方向的截面 Castable 浇筑料
Al2O3-MgO-C
砖钢包衬
铝钒土 85-89% 镁砂 石墨 6-8% 5-7% 3-4%
酚醛树脂
（1）工 科——侧重应用，一切以实用为主 （2）学科基础课——化学与材料 （3）复 合 材 料——多组分多物相 （4）理 论 少——非均质、非均相 （5）组分多、体系繁杂——经验非常重要！
垃圾熔融炉用耐火材料的开发
Ｃ （ｌ ）、２ ａ Ａ ２３ＳＯ 等 。 ａＣＯ ２ Ｃ Ｏ・ ｌ ・ｉ２ ０
分 别检 验 了这些 物 质 同耐 火材 料 之 间 的关 系 ， 很 难 看 出重 金 属 对 耐 火 材 料有 任 何 影 响 。 还 原 条 件 下 碱 盐 几 乎 对 含 铬 耐 火材 料 没 有 影 响 ，但 是 氧 充 足 条件 下 ．它 们 的作用 却 十分 显 著 。 比较 碱 盐 对 Ｃ ２ 耐 火 材 料 所 产 生 的影 响 ， ｒ 质 ０
３ 镁 铬 质 耐 火 材 料
飞 灰 通 常 包 含 Ｃ 、Ｐ ｄ ｂ、Ｚ 、Ａ ｎ ｓ等 重 金 属 及
Ｎ 、Ｋ、Ｓ ｌ ａ 、Ｃ 等金 属 盐 ，且 碱 度 （ ａ ／ｉ２ Ｃ Ｏ ＳＯ ）高 。 通 过 Ｘ射 线衍 射 曾识 别 出了飞 灰 中 的多 种化合 物 ，
如 Ｋ Ｉ ａ Ｉ ａ ｌ Ｎ ２Ｏ 、Ｃ Ｃ ３ ａ Ｉ Ｈ、 Ｃ 、Ｎ Ｃ 、Ｃ Ｃ２ ａ ４ ａ Ｏ 、Ｃ ＣＯ 、 Ｓ
用 于 砌 筑 熔 融 炉 的耐 火 材 料 因炉 内部 位 的不
同而 不 同 ，比如 ，性 能 高 的 耐火 材 料用 于 与熔 渣 接 触 的 热 面 区 。熔 渣包 含 碱 性 物 质 如 Ｎ ａ Ｏ、Ｋ ０ ２ 等 ，酸 性 物质 如 Ｃ 、Ｓ ４ ，并 具有 ０３ １ ｌ ｏ等 ．～ ． ５的低 碱 度 。 同 时 ，因 为 经 过 了 １ ０ ～ ８ ０Ｃ的 高 温 处 ３ ０ １０ ￣
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２０ ０ 第３８年第ｌ ３ ２月 卷 期
耐 火 与 石 灰
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Ｃ ２３ 量 ／ ｒ０ 含 ％ （ ） 渗 透 深 度 ａ
灰熔融炉用耐火材料
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之 间 的差 异 处 于模 型 适 应 性 的范 围 内 。 同 时 还 确 定 ，四 阶 多 项式 能够 成 功 地 表 述 砖 的 机 械 性 能指 标 与 炉渣 含 量 之 间 的依 存 关 系 。 含 铁 的炉 渣 能够 促 进 液 相 的 生 成 ，后 者 能 使 坯 体 致 密 和 提 高 强 度 ，以及 影 响烧 结 材 料 组 织 结 构 的缺 陷 ，积 极 参
各类灰 熔融炉 中的应 用情况 ，同时也介 绍了新开发 无铬耐 火材 料的使用 。这种以特制 尖晶石为原料 制造 的无铬
耐 火材料有与传 统含铬材料相同或 更好的抗侵 蚀性 能 。从 生态和环境 的角度 出发 ，这 些无铬耐 火材 料的应 用和
优化是未来灰熔融 炉技术的研究方向 。
关 键词 ：灰熔融炉；无铬耐火材料 ；碳化硅 ；铝铬质耐火材料；镁铬质耐火材料
中 图分 类号 ：Ｔ １５７ Ｑ７．
文 献标 识 码 ：Ｂ
文 章编 号 ：１０ ～ ５３（０６ ０ — ０３ ０ ００ ７６ ２０） ５ ０１ — ６
ｌ 引 言
随着人们对环境问题 的 日益重视 ，废弃物处
理 技 术 已十 分 重 要 。 在 日本 大 多数 城 市 废 弃 物 都
最 近 ，为 满 足 社 会 的需 要 ，灰 熔 融 炉 和气 化 熔 融 炉 的建 造 一 直 在 增 加 ，各 种 耐 火 材 料 都 可作 为 这 些 熔 融 炉 的 内衬 ，而 耐火 材 料 的使 用 是 熔 融 炉 安 全稳 定 运行 的关 键 技术 之一 。品 川 公 司从 灰 Ｉ 熔 融 炉 投 入 使 用 就 对其 耐 火 材 料 进行 了研 究 ，通
废弃物熔融炉的工作流程及耐火材料选择依据
废弃物熔融炉的工作流程及耐火材料选择依据随着世界人口的不断增加和工业的迅速发展，城市垃圾和工业废弃物的产生量也逐年增多，对地球环境造成了严重污染，所以城市垃圾和工业废弃物的处理已成为一个急需解决的问题。
近两年来国家对环保问题的重视，也进一步督促这废弃物的治理。
目前，最有效的方法是采用焚烧炉和熔融炉处理城市垃圾和产业废弃物以及再利用（例如垃圾焚烧发电）。
为了适应环保产业的发展，满足处理废弃物炉窑用耐火材料的要求，需要研究和开发优质耐火材料与之相适应。
因此，随着环保行业的发展，垃圾焚烧炉等各类废弃物熔融系统逐渐增多且技术含量提升，这对耐火材料提出了更高的要求。
找耐火材料网认为，环保行业用耐火材料将成为未来行业发展的一项重要分支。
废弃物处理设备与处理流程废弃物除了日常生活排出的一般废弃物即城中垃圾和下水污泥外，还有排出量最大的工业废弃物。
这些废弃物都需要进行无害化处理，其处理流程如图6-1所示。
废弃物处理开始于以卫生处理为目的的城市垃圾焚烧处理。
焚烧设备主要是焚烧炉，有炉箅式、流动床式、回转窑式等，如表6-1所示。
炉箅式焚烧炉从炉箅下部吹入燃烧气体，驱动炉箅，使垃圾连续燃烧。
由于这种处理方法适合大量处理，故在大城市广泛采用。
流动床式燃烧炉是以蓄热的沙子为载热体、瞬时焚烧垃圾的炉子。
由于设备容易停转，也适合焚烧废液，故被用作焚烧中小城市的垃圾和下水污泥、工业废弃物。
回转窑式焚烧炉由于能以炉内辐射热使废弃物充分焚烧，因而广泛用于难烧的污泥、废液等工业废弃物的处理。
焚烧垃圾有门道焚烧炉的操作温度较低（1000℃以下），其焚烧灰为固体。
由于焚烧灰中含有二噁英，而且还向大气中排放大量的CO2，因而对环境危害大。
为了能与减少焚烧炉产生的二噁英、抑制CO2大量排放、有效利用能源等，便开发了废弃物熔融处理方法，如表6-1所示，一是将焚烧炉产生的焚烧灰进行熔融；二是气化熔融。
焚烧灰熔融炉主要有：将烧嘴用作热源的表面熔融炉、旋转熔融炉，使用电能的等离子熔融炉、电弧熔融炉等。
RH炉用耐火材料介绍
RH炉用耐火材料介绍耐火材料RH真空脱气炉最初只是作为脱气装置，当时的耐火材料内衬主要采用粘土砖高铝砖。
现在，RH炉功能已经扩展了到了吹氧和喷粉，内衬耐火材料的适用条件变得更为苛刻，因此选用高级耐火材料。
特别是随着高级特种钢的产量增加，正在大力推广增大环流量，大量吹入气体的方法，以进行超低碳钢的稳定生产和高速处理。
加大环流量使耐火材料内衬磨损增加；增加冷风吹入量造成了高温剥落；钢包熔渣吸入量增加又加大了结构剥落和侵蚀，所有这些因素都将导致内衬材料的损毁加剧。
因此，现在的RH/RH-OB内衬以直接结合镁铬砖为主流，而在RH/RH-OB内衬吹氧口周围使用半结合或再结合镁铬砖，一部分使用镁碳砖。
用于RH装置顶部和上部槽内的耐火材料，由于不与钢水和熔渣直接接触，与下部相比一般损毁都较少。
中间部分由于接触钢水和熔渣侵蚀或者由于高温剥落，使耐火内衬遭到损毁。
下部槽包括浸渍管的耐火内衬是RH装置的高腐蚀区，它往往决定着RH炉的使用寿命，因此下部槽的内衬应选用高温烧成直接结合镁铬砖。
炉身下部损伤最严重的部位是环流管，因为衬里的结构限制了它的厚度，而且复杂形状的耐火制品还需经两次加热，所以没有一种耐火材料有足够的使用寿命。
此外，在RH-OB炉中，OB对耐火材料的使用也有重要的影响，在采用上部喷枪法时，耐材受到吹入的氧气与钢水中铁元素生成的氧化物及高温反应气体侵蚀，尤其是生成氧化物会迅速地侵蚀耐火材料工作面，因此需选用Cr2O3含量高的MgO-Cr2O3砖才会有较高的使用寿命，而暴露在高温气体下部选用Cr2O3含量低的MgO-Cr2O3砖会有较好综合使用性能。
1．RH炉用镁铬砖高温烧成的镁铬砖系耐火材料(如直接结合、再结合、半再结合镁铬砖)由于具有抗低碱度渣蚀能力强的优点，已经广泛应用于精炼炉衬上。
镁铬系砖有许多不同的品种，砖的生产工艺、组织结构、性能差异也很大。
镁铬系砖按按Cr2O3含量可分为镁铬砖(Cr2O3含量为5~20%)、铬镁砖(Cr2O3含量为20~35%)和铬砖(Cr2O3含量为大于35%)，按生产工艺分为烧结砖和熔铸砖等。
耐火材料的基础知识分类和应用
1、什么是耐火材料？耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料．2、耐火材料的分类耐火材料的分类方法有很多．但主要的有按化学成分划分：可以分为酸性、碱性和中性；按耐火度划分：可以分为普遍耐火材料（1580~1770°C）高级耐火材料(1770~2000°C)特级耐火材料(2000°C以上)和超级耐火材料(大于3000°C)四大类;按加工制造工艺划分:可分为烧成制品、熔铸制品、不烧制品;按用途划分:可分为高炉用、平炉用、转炉用、连铸用、玻璃窑用、水泥窑用耐火材料等;按外观划分:可分为耐火制品、耐火泥、不定形耐火材料;按形状和尺寸划分可分为:标型、普型、异型、特型和超特型制品;按成型工艺划分:可分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣达、熔铸成型等制品;按化学－矿物组成划分：可分为硅酸铝质（粘土砖、高铝砖、半硅砖）硅质（硅砖、熔融石英烧制品）镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）；碳质(碳砖、石墨砖）白云石质、锆英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难熔化合物制品和高温复合材料）．3、经常使用的耐火材料经常使用的普通耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖等.经常使用的特殊材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料.经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等.经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等.4、耐火制品分几类？1、高铝制品2、莫来石质制品3、粘土制品4、硅质制品5、镁质制品6、含碳制品7、含锆制品8、隔热制品5、耐火材料的物理性能耐火材料的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能. 耐火材料的结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等. 耐火材料的热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率耐火材料的力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。
关于耐火材料的综述以及在陶瓷窑炉中的应用)
关于耐火材料的综述以及在陶瓷窑炉中的应用摘要：本位介绍了耐火材料工业的各种耐火材料及其在陶瓷窑炉上的应用关键字：耐火材料陶瓷窑炉耐火砖耐火制品1、前言（耐火材料的发展概况）在高温工业的发展和技术进步的促进下，我国耐火材料工业迅速发展，耐火材料产量已多年居世界第一，但耐火材料产业整体的技术水平和产品结构等方面与国际先进水平相比差距较大。
面对国内高温工业技术的飞速发展和加入WTO后对我国耐火材料工业所形成的机遇和挑战，我国耐火材料工业也将不断地寻找出路向前发展。
目前，我国耐火材料产品品种质量水平不断提高，耐火材料消耗逐年下降。
特别是“六五”以来，国家投资改造了一批耐火材料厂，引进了国外的先进技术和关键装备，使我国耐火材料工业取得了前所未有的长足发展，技术进步成效显著。
一批耐火材料产品质量达到了国际水平，品种质量实现了质的飞越。
一大批钢铁等高温工业急需的优质耐火材料相继问世，填补了国内空白，为国家节约了大量外汇。
钢铁工业、水泥、玻璃、有色金属、石油化工、陶瓷行业等都离不开耐火材料。
而这些制造业在中国、东南亚、中东、非洲等地区正在和将得到蓬勃发展。
此外，国际间通讯和运输的便捷、跨国界市场的扩展、电子商务的增多等，这些都给耐火材料工业的发展带来良好机遇。
我国是耐火材料最大消费国，由于“十一五”期间，作为耐火材料最大用户的冶金、建材行业将保持稳步发展，耐火材料需求总量依然很大，并将继续保持快速增长的趋势。
发达国家生产耐火材料的成本远高于发展中国家，同时由于环保要求更严格，迫使他们只生产高附加值产品或出口技术，而将大宗产品、劳动密集型产品转移到发展中国家生产。
中国由于有着得天独厚的原材料优势和劳动力成本优势，无疑机会更多一些。
2、各种耐火材料的简要介绍2.1氧化硅质耐火材料硅砖的耐火度为1690-17300C.随着SiO2含量、晶型、杂质种类及数量的不同略有变化，但是波动很小。
二氧化硅的含量越高，耐火度越高，杂质含量越多，特别是氧化铝、氧化钾、氧化钠增高时，硅砖的耐火度降低。
耐火材料耐火 浇注料
耐火材料耐火浇注料随着现代工业的发展，耐火材料的应用范围越来越广泛。
耐火材料是指能够在高温、高压和化学侵蚀等极端环境下保持稳定性能的材料。
在工业生产中，耐火材料主要用于高温炉窑、熔融金属的维护和修补、高温管道和烟囱的衬砌、高温反应器的内衬、高温保温等方面。
耐火材料中的一种重要种类就是耐火浇注料。
耐火浇注料是指将耐火材料粉料、粘结剂和添加剂等混合后浇注而成的一种材料。
它具有优异的耐高温、耐侵蚀和耐磨性能，广泛用于各种高温炉窑的内衬、熔融金属的浇注、高温管道和烟囱的衬砌等领域。
本文将从耐火浇注料的材料组成、生产工艺、应用领域和未来发展等方面进行介绍。
一、耐火浇注料的材料组成耐火浇注料的主要组成部分包括耐火材料粉料、粘结剂和添加剂三个方面。
1. 耐火材料粉料耐火材料粉料是耐火浇注料的主要原材料，它是由各种天然矿物和人工制品经过破碎、筛分、混合等工艺制成的。
根据不同的用途和要求，耐火材料粉料的种类和配比也有所不同。
常见的耐火材料粉料有高铝、硅酸铝、镁铝、碳化硅、氧化锆等。
其中，高铝粉是最常用的一种，它的主要成分是氧化铝，可以耐受高温和化学侵蚀。
2. 粘结剂粘结剂是耐火浇注料中的重要组成部分，它的作用是将耐火材料粉料粘结在一起形成坚固的结构。
常见的粘结剂有水玻璃、磷酸盐、硅酸盐等。
水玻璃是最常用的一种粘结剂，它可以增加耐火浇注料的粘度和硬度，使其更加稳定。
3. 添加剂添加剂是耐火浇注料中的辅助材料，它可以改善耐火浇注料的性能，如增加耐热性、降低收缩率、提高耐侵蚀性等。
常见的添加剂有金属铝、石墨、硅酸盐等。
金属铝可以增加耐火浇注料的耐热性和抗氧化性，石墨可以降低收缩率和提高耐磨性。
二、耐火浇注料的生产工艺耐火浇注料的生产工艺包括原料准备、混合、形成、干燥和烧结等过程。
1. 原料准备耐火浇注料的原材料需要经过破碎、筛分、混合等工艺处理后方可使用。
在原料准备过程中，需要按照一定的配比将各种原材料混合均匀。
2. 混合将各种原材料按照一定的配比混合均匀，加入适量的水玻璃等粘结剂，并进行充分搅拌，直至形成均匀的浇注料。
煤灰熔融性的测定方法知识点解说.
煤灰熔融性的测定方法一、试验条件1．试样形状和大小试样为三角锥体，高20mm，底为边长7mm的正三角形，灰锥的垂直于底面的侧面与托板表面相垂直。
2．试验气氛(1) 弱还原性气氛，可采用下述两种方法之一进行控制：①炉内封入石墨或用无烟煤上盖一层石墨。
②炉内通入50±10%的氢气和50±10%的二氧化碳混合气体。
(2) 氧化性气氛，炉内不放任何含碳物质，并让空气自由流通。
二、仪器设备、材料和试剂1．仪器设备(1)灰熔点测定仪(2)硅碳管高温炉炉膛直径为50～70mm、长600mm的卧式炉或满足下列条件的其他高温炉：①有足够长的恒温带，其各部温差≤5℃。
②能按照规定的升温速度加热到1500℃。
③能控制炉内气氛为弱还原性和氧化性。
④能随时观察试样在受热过程中的变化情况。
(3) 调压变压器：容量5～10kV·A，调压范围0～250V，连续调压。
(4) 铂铑-铂热电偶及高温计：精确度1级，测量范围0～1600℃，校正后使用，并在使用时将热电偶加气密的刚玉套管保护。
(5) 灰锥模子：由对称的两个半块组成，用黄铜或不锈钢制作。
(6) 灰锥托板模子：由模座、垫片和顶板三部分组成，用硬木或竹制作。
(7) 马弗炉：可加热到800～850℃，并带有温度控制装置。
(8) 简易气体分析器：可测定一氧化碳、二氧化碳和氧气。
(9) 墨镜：蓝色或黑色。
(10) 手电筒。
2．材料和试剂(1) 刚玉舟(2) 石墨：工业用，灰分≤15%，粒度≤0.5mm。
(3) 无烟煤：粒度≤0.5mm。
(4) 镁砂：氧化镁(MgO)含量≥85%，粒度≤0.2mm。
(5) 糊精：三级纯，配成10%水溶液，煮沸。
三、煤灰熔融性的测定1．方法提要将煤灰制成一定尺寸的三角锥体，在一定的气体介质中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，测定它的四个熔融特征温度——变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。
熔融炉的构造
熔融炉的构造熔融炉是一种用于将固体材料加热至高温使其熔化的设备，广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、化工等行业。
熔融炉的构造设计直接关系到其加热效果、熔化效率以及安全性能等方面。
下面将详细介绍熔融炉的构造。
熔融炉的外部结构主要由炉体、加热元件、炉盖和底部结构组成。
炉体是熔融炉的主体部分，通常采用高温耐火材料制成，以承受高温和化学侵蚀。
加热元件通常由电阻丝或火焰喷射器组成，通过加热元件向炉体传递热量，使炉内材料升温。
炉盖用于覆盖炉体顶部，起到密封和保温的作用。
底部结构通常由冷却设备和底座组成，用于稳定炉体并散发底部的热量。
熔融炉的内部结构包括炉衬、炉底和炉内设备。
炉衬是位于炉体内部的内衬材料，通常由耐火砖或耐火浇注料构成，用于保护炉体免受高温和化学侵蚀。
炉底是炉体底部的结构，通常由耐火砖或耐火浇注料构成，用于承受炉内材料的重量和传导底部的热量。
炉内设备包括搅拌装置、温度控制器、加料装置等，用于控制和操作熔融炉的工艺过程。
熔融炉还需要配备一些辅助设备，如烟囱、排放装置和温度监测系统等。
烟囱用于排放熔融炉产生的废气和烟尘，确保工作环境的清洁和安全。
排放装置通常包括除尘设备和废气处理设备，用于净化废气和回收有用物质。
温度监测系统用于监测和控制炉内温度，确保炉内材料达到所需的熔化温度。
在熔融炉的运行过程中，还需要注意安全性和能源消耗的问题。
为了确保操作人员的安全，熔融炉通常配备了安全防护装置和报警系统，以及相关的操作规程和操作培训。
为了提高能源利用效率，熔融炉还可以采用预热设备和余热回收装置等节能措施，将炉体底部产生的热量利用起来，减少能源的浪费。
总结起来，熔融炉的构造是一个复杂的系统工程，涉及到炉体、加热元件、炉盖、底部结构、炉衬、炉底、炉内设备、辅助设备等多个方面。
合理的构造设计可以提高熔融炉的加热效果和熔化效率，同时确保操作人员的安全和节约能源的目标。
通过不断的技术创新和优化设计，熔融炉的构造将不断进步和完善，为各行各业的生产提供更加高效和可靠的设备。
熔铝炉炉衬耐火材料砌筑规范要求和检查标准
熔铝炉炉衬耐火材料砌筑规范要求和检查标准熔铝炉用耐火材料有哪些要求凡是耐火度不低于1580℃，能在一定程度上抵抗温度骤变作用和炉渣侵蚀作用，并能承受高温荷重作用的材料均称为耐火材料。
对熔铝炉用耐火材料，有以下基本要求：1、耐高温。
熔铝炉的加热温度一般都在900～1300℃之间，耐火材料在高温作用下应具有不易熔化的性能。
2、高温结构强度大。
各种耐火材料在熔化之前首先开始软化，从而降低结构强度。
因此，耐火材料还应具有在受到炉子砌体的荷重作用或其他机械振动作用下，在高温不易软化的性能。
3、在高温下长期使用时体积要稳定。
耐火材料在长期高温使用中，砌体内部发生物理化学变化会产生体积收缩或体积膨胀，无论是收缩或膨胀，都会造成砌体的损坏。
因此，要求耐火材料在高温时体积稳定。
4、耐急冷急热性好。
熔铝炉在使用过程中，由于温度骤变引起材料各部位温度不均匀，砌体内部会产生应力而使材料破裂和剥落。
因此，耐火材料应具有较好的耐急冷急热性，以抵抗这样的破损。
5、不污染铝熔体，而本身亦不受铝熔体的侵蚀。
耐火材料在使用过程中，其主要损坏原因之一是由于炉渣、金属和炉气的作用而被腐蚀，因此，耐火材料具有抵抗这种侵蚀的能力。
同样，与金属熔体接触的耐火材料在使用过程中，也不应该与铝熔体发生化学反应而污染金属熔体，否则，就不可能保证要求的熔炼质量。
6、透气性低，热损失小。
透气性是评价耐火制品致密程度的指标之一，在某些情况下，能决定制品的使用寿命；此外，熔铝炉在工作过程中要消耗大量的热能，提高炉子的热效率始终是用户的期盼，因此，除了隔热材料外，也要求耐火材料具有一定的隔热保温作用。
7、具有一定的外形和正确尺寸，价格低廉。
当耐火材料以砖体形式供货时，要求耐火砖外形尺寸规整，公差要小。
因为砖体之间由耐火泥填充，而耐火泥的结构强度低于耐火材料，不规则的耐火砖体使填充物增加，从而降低耐火材料的寿命。
耐火材料施工技术要求
耐火材料施工技术要求一总则1.本《技术要求》适用于我公司各类加热炉和热处理炉的耐火材料施工技术要求，含保温材料。
2.本《技术要求》与图纸、资料有出入时，应以后者为准。
二开工前应具备条件1.耐火材料的砌筑工作，必须由合格的专业公司进行。
2.炉子砌筑工程应于炉子基础、炉体钢结构、管道和有关设备安装等工序告一阶段、经检查合格并签订工序交接证明书后，方可进行施工。
3.开工前先复查中心线、标高（与基准点相对照），外壳平直度及各种门孔、炉底立柱穿孔、烧嘴开孔、高温计开孔、压力计接口、摄像镜头等开孔尺寸。
管道、烟道需作内保温者，这类管道都应已交付并验收合格。
4.工序交接证明书应包括下列内容：○1炉子中心线和控制标高的测量记录；○2隐蔽工程的验收记录；○3炉内水冷构件、管道的试压记录及焊接严密性记录；○4钢结构和炉内滑轨等安装位置的主要尺寸的复测记录；○5炉底可动部分或炉体可动部分的试运转记录；○6炉内锚固件的位置、尺寸及焊接质量的检查记录；○7炉皮开孔位置。
5.工业炉砌筑工程施工的安全技术、劳动保护，应符合国家发布的现行的有关标准的规定。
6.砌筑工程开始前厂房应封顶，现场道路通畅，危险部位应有围栏或盖板保护好，现场使用水、电、气保证24小时连续供应，如遇特殊情况应提前通知。
7.施工单位应该备有：必要的模板、异型模板、模具、拱胎和脚手架；与砌筑工程相适应的各种必需的设备：如砌砖用的各种个人用工具（泥浆槽、大铲、橡皮锤、塞尺、墨斗、托线板和线锤等）、切砖机；浇注料施工用的搅拌机和振动棒；可塑料施工用的捣打用气锤；预留涨缝的黄纸板；以及储水的水箱以及必要的运输工具等。
8.在工作面应设置必要的安全防护措施：上部工作区应有牢固的平台以便人员通行和砌筑前临时存放材料；地面如有开孔应设置栏杆或盖板避免发生意外事故。
9.现场设置材料堆放场地以及仓库，材料堆放场地必须防雨。
10.检查全部图纸，确认拟使用的施工图纸是有效的。
三材料（一）材料基本要求1.到场材料必须符合图纸、规范要求。
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第 29 卷第 2 期 工业炉Vol. 29 No. 2 2007 年 3 月Industrial FurnaceM ar. 2007灰熔融炉用耐火材料及使用吕春江, 赵俊国, 王文武, 刘春霞, 刘国华( 中钢集团洛阳耐火材料研究院, 河南洛阳 471039)摘 要: 对垃圾焚烧灰渣熔融炉的种类及其主要耐火材料进行介绍, 从炉内气氛、熔融灰种类、不同使用部位等方 面叙述了不同灰熔融炉用耐火材料的耐侵蚀性能, 同时从机理上对熔融温度、熔渣冲刷等工作条件的影响进行了分析, 指出了灰熔融炉对耐火材料品质的一般要求及今后需要解决的问题。
关键词: 垃圾焚烧灰渣熔融炉; 耐火材料 ; 耐侵蚀性能 中图分类号: TF065 1+1文献标识码: B文章编号: 1001- 6988( 2007) 02 0044 04Refractories for Ash Melting Furnace of Incineratorand Their ApplicationLV Chun jiang, ZHAO Jun guo, WANG Wen wu, LIU Chun xia, LIU Guo hua( Luoyang Institute of Ref ractories Research, Sinosteel Corporation, Luoyang 471039, China)Abstract: The type of ash melting furnaces and its main refractories are introduced. The erosion resistance of refractories for ash melting furnace of incinerator is described from different atmosphere, type of ash and using ar eas. The influence of operating conditions, such as melting temperture, the movement of slag etc is analyzed from the erosion mechanism. In the end, the general properties of refractories for ash melting furnace and some problems are pointed out.Key words: ash melting furnace of incinerator; refractories; erosion resistance用传统垃圾焚烧技术处理城市生活垃圾后产生 的炉渣和烟尘量一般分别为原垃圾重量的 10% ~ 20% 和 1%~ 5%, 如果再加上烟气净化处理及焚烧 过程中加入的各种药剂形成的总灰渣量占原垃圾量 的35% ~ 45%[ 1]。
又由于焚烧温度不是很高, 在这些灰渣中会含有一定量未燃尽可燃物、重金属和二 恶英类等物质, 如果对它们处理不当会对土壤、地下 水以及大气等造成严重污染。
目前对这些灰渣进行 熔融固化的方法是世界上普遍采用的一种比较安全 的方法。
熔融技术的主要优点: 对焚烧灰渣进一步 减容; 解决重金属的二次污染问题; 控制二恶英的形 成; 实现资源的再利用。
然而由于其能耗大、成本 高、系统结构复杂、规模庞大, 技术实现有一定难度。
我国在这方面的研究与应用相对其他发达国家而言 还有一定的差距, 因此有必要加强这方面的探索。
收稿日期: 2006- 11- 27作者简介: 吕春江( 1979 ) , 男, 硕士研究生, 从事碳化硅耐火材料的研究和应用工作.1 灰熔融炉的种类及其耐火材料废弃物熔融炉可分为垃圾焚烧灰渣熔融炉和气化熔融炉。
气化熔融是直接把废弃物进行热解与熔融的一种垃圾处理方法,是垃圾无害化处理的一个发展方向。
垃圾焚烧灰渣熔融炉,简称为灰熔融炉,是在垃圾焚烧炉的基础上对焚烧灰进行熔融处理,在国外特别是日本使用较为普遍。
灰熔融炉可根据加热方式分为燃料加热和电加热两种,其中电加热方式又可分为:电阻炉、等离子炉、电弧炉、感应炉等。
烧嘴加热方式可分为:表面熔融炉、旋转燃烧炉、回转窑式熔融炉等。
图1和图2 分别为典型电加热熔融炉和烧嘴加热熔融炉的结构示意图[ 2]。
根据各类熔融炉操作条件可选用不同种类的耐火材料。
按照材质的不同可把它们分为含碳耐火材料、碳化硅质耐火材料和氧化物耐火材料等3大类,44工业炉第29卷第2期2007 年 3 月表1为当前各类熔融炉用耐火材料的使用状况,表 2 为部分耐火材料的性能指标[ 3]。
图1 电加热灰熔融炉示意图图2烧嘴加热的灰熔融炉示意图表1灰熔融炉类型、工作气氛和典型耐火材料的使用炉型及特点炉内气氛所用的主要耐火材料电弧加热弱氧化Al2O3 Cr2O3、Al2O3 SiC、SiC电加热熔融炉电阻加热还原 C SiC、SiC等离子加热氧化Al2O3 Cr2O3 ( ZrO2) 、MgO Cr2O 3、SiC还原 C SiC、SiC表面熔融氧化Al2O3 Cr2O3 ( ZrO2) 、SiC燃料加热熔融炉旋转燃烧氧化Al2O3 Cr2O3 ( ZrO2) 、SiC回转窑氧化Al2O3 Cr2O3 ( ZrO2) 、SiC表2灰熔融炉中一些耐火砖的主要性能指标材料种类SiC C SiC Al2O3 Cr2O3及其标号DRL 100FCZ 4 SBN S100R SCX S90 13 CBC 20AG 1 CBC 15AG 1气孔率/ % 11. 0 11 5 17 5 18 0 15 5体密/ ( g cm - 3) 2. 75 2 75 1 88 1 83 3 45C. C. S/ MPa 120 140 30 20 120M . O . R/MPa 44. 0 30. 0 10. 0 6. 0 19. 5 线膨胀系数(1 000!) / % 0. 45 0. 4 0. 4 0. 4 0. 8热导率( 1 000!) / (W m - 1K- 1) (350!) 28 14 26. 5 28. 0 3. 6Al 2O3/ % 7 4 72 化学组成SiC/ % 95 90 ( SiC+ C) 86 ( SiC+ C) 88Cr2O3/ % 18ZrO 2/ % 3性能特点耐侵蚀性耐侵蚀性耐侵蚀性耐侵蚀性耐侵蚀性高热导率高热导率高热导率高热导率主要应用电弧炉等离子炉电阻炉电阻炉等离子炉等离子炉等离子炉等离子炉旋转燃烧炉2 灰熔融炉用耐火材料的侵蚀时不同气氛下一些熔融炉用耐火材料的侵蚀量对比,结果碳化硅砖在氧化气氛下的侵蚀程度是还原2. 1 气氛的影响气氛下的10倍左右,而氧化物耐火材料在氧化气氛通常电加热方式的熔融炉是还原或弱氧化气下使用的效果明显比还原气氛好。
因此,一般情况氛,而燃料加热的熔融炉是氧化气氛,它们是材料选下,碳化硅质耐火材料主要用于还原或弱氧化气氛, 择的一个重要条件。
文献[ 4] ~ [ 6]介绍了碱度0. 78 而氧化物耐火材料则主要用于氧化气氛。
45材料与施工:灰熔融炉用耐火材料及使用2. 2 焚烧灰的种类及耐火材料在不同使用部位的底灰和飞灰的化学成分。
在灰成分上,主要根据灰的侵蚀碱度与灰中易挥发成分来选择耐火材料的使用,一般垃圾焚烧灰可分为炉底灰、飞灰和混合灰3种。
随碱度的升高或氯化物含量的增多,渣接触部位或气因为炉底灰和飞灰在化学成分上差别很大,所以它们相部位侵蚀增强,材料使用寿命降低。
下面从使用部对耐火材料的侵蚀强弱有很大差异。
表3为典型的炉位的角度对耐火材料的侵蚀性进行分析。
表3 典型的飞灰和炉底灰的化学成分成分及飞灰炉底灰处理方法钙处理水处理SiO2/ % 13. 7 18 0 51 2Al2O3/ % 7 8 8 9 13 7Fe2O3/ % 1 7 2 7 4 1化学成分CaO/ % 31 0 15 3 16 1Na2O/ % 0 2 7 4 3 2K2O/ % 0 2 2 9 0 8Cl/ % 15 5 16 4 0 4CaCl 水合物X- 衍射检测的主要盐类CaCO3, Ca( OH) 2 KCl, NaClNaCl, KCl碱度( CaO/ SiO2重量比) 2. 26 0. 85 0. 31在灰渣接触部位,主要研究渣碱度对不同材料的侵蚀。
一般炉底灰碱度低,其侵蚀程度较弱,而飞灰碱度高,容易对材料造成破坏。
当然也不是所有材料都如此,如下面提到的碱性MgO Cr2O3材料就是随着碱度的增加侵蚀率减小。
图3是各种材质耐火材料的侵蚀率与灰碱度的关系,实验条件是用回转滚筒侵蚀实验法在还原气氛下,于 1 650!保温 4 h,灰碱度分别为0. 5、1. 0和2. 0。
图3还原气氛下各材质耐火材料侵蚀率与焚烧灰碱度的关系由图3可见,在整个碱度范围内 C SiC材料侵蚀率一直很小,但由于C的抗氧化性相对较弱,它只能用于还原气氛条件。
SiC材料随碱度升高侵蚀率有轻微的升高,然而其抵抗氧化的能力与C SiC 相比有所增强。
对于Al2O3Cr2O3材料,因为它在低碱度时侵蚀率也较小,通常在弱氧化气氛、碱度较低时,如只熔融炉底灰时(通常碱度为0. 5左右) ,使用较为普遍。
对于氧化气氛,上面提到一般不能使用 C SiC砖和SiC砖,而使用含Cr2O3或无铬的氧化物系列材料。
这时Al2O3Cr2O3材料和MgO Cr2O3材料都具有非常优良的耐侵蚀性能。
一般情况下,对偏中性的Al2O3 Cr2O3材料随碱度的提高侵蚀速率增大, 故主要用于碱度相对较低的熔融炉。
而碱性的MgO Cr2O3材料随碱度的提高侵蚀率同样有减小趋势, 故主要用在高碱度的环境,如只熔融飞灰时(碱度为2. 0 左右) 经常使用, 但此种材料的抗剥落性较差, 不适合用在间歇操作的熔融炉中。
2. 3其它操作条件变化时耐火材料的侵蚀耐火材料的选择根据炉内操作条件的改变有所不同,上面已经对炉内气氛、灰渣成分等方面进行了分析,但温度、熔融渣冲刷等条件对耐火材料的侵蚀也有很大影响。
使用温度的影响:一般灰熔融炉的工作温度在 1 400~ 1 700 ! 之间。
温度对材料的使用寿命有很大的影响,在使用温度升高时,熔融灰渣及边界层的黏度变小,导致材料在边界层中的扩散速率增加,侵46工业炉 第 29 卷 第 2 期2007 年 3 月蚀速率增大。
熔融渣冲刷的影响: 对于流动的熔渣, 冲刷的作 用会使边界层的厚度减小, 特别在流动方向突然变 化的区域材料表面的冲刷更加严重, 所以流动的熔 渣对材料的侵蚀更严重。