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影响垃圾焚烧炉耐火材料使用寿命的因素分析

时间:2019-04-02     作者:凯瑞得窑炉【原创】   阅读

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     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。

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  • (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氛,在选择材质之际,很难对非氧化物系耐火材料(SiC)的使用气氛界限加以定义,这不仅由于某些气体(包括碱金属蒸汽)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约大10倍。 

  • (2)使用温度的影响:焚烧炉的最高温度为1400℃,一般随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,特别是粘土、高铝质耐火材料更容易受温度的影响。 

  • (3)CaO/SiO2的影响: 炉渣作为焚烧炉焚烧产生的残余物,其主要成分是Al2O3SiO2CaOFe2O3以及碱性氧化物、碳酸盐和碱土金属。CaO/SiO2成为其主要影响因素。相比之下Al2O3-Cr2O3等中性耐火材料比碱性耐火材料更易受其影响,随着CaO/SiO2的增大,侵蚀程度加大,一般C-SiC砖比SiC砖更难受CaO/SiO2的影响。通常CaO/SiO2=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Al2O3Cr2O3SiC系耐火材料最佳。 

  • (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(HClCl2)、外来成分引起的化学变化和结晶转移等引发的构造应力;④腐蚀、支柱先行遭到破坏引起的支撑应力丧失。 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栅要求的稳步提高,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使用优质耐火材料。


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