危废焚烧回转窑用耐火材料

 

一、危废焚烧回转窑对耐火材料的要求

 

1. 耐高温性

   危废焚烧回转窑的工作温度一般在1000°C至1300°C之间，部分特殊情况下温度可高达1400°C以上。因此，所选耐火材料须具有优异的耐高温性能，能够在高温条件下保持稳定的物理化学性质。

 

2. 抗热震性

   回转窑的温度变化较为剧烈，尤其是在开窑和停窑的过程中，温度波动大，容易引发热应力。耐火材料需要具备较好的抗热震性，避免因温度骤变引起的裂纹和破损。

 

3. 抗腐蚀性

   危废焚烧过程中会产生酸性气体（如HCl、SO₂等）、有毒气体及飞灰等，这些腐蚀性介质会对耐火材料造成侵蚀。因此，耐火材料需要具有优异的抗腐蚀性，尤其是对酸性气体、熔渣和化学废料的耐侵蚀性。

 

4. 抗磨损性

   危废焚烧回转窑内部的物料在旋转过程中会对耐火衬里造成一定的磨损，尤其是炉底和炉膛区域。因此，耐火材料需要具备较强的抗磨损性能，以延长使用寿命。

 

5. 良好的结构稳定性

   高温、高压和腐蚀性环境下，耐火材料应能够保持良好的结构稳定性，避免发生软化、变形或破裂。尤其是在高温长期作用下，材料的强度和稳定性至关重要。

 

6. 保温性

   为了减少热能损失，提高回转窑的热效率，耐火材料还需要具备一定的保温性，特别是外部衬里和绝热层。

 

二、危废焚烧回转窑常用的耐火材料

 

根据回转窑的不同部位和工作条件，常用的耐火材料主要有以下几种：

 

1. 高铝耐火砖

   特点：高铝耐火砖具有较高的耐火度和较好的热震稳定性，适用于温度较高且腐蚀较为严重的环境。高铝砖通常由铝土矿或铝土矿石（含铝70%-90%）烧结而成。

   应用：高铝耐火砖常用于回转窑的炉膛区域、窑尾区域及其他需要耐高温和抗热震的部位。

 

2. 莫来石耐火砖

   特点：莫来石耐火砖具有较低的热膨胀系数、较好的抗热震性和抗腐蚀性，能够承受较高温度和恶劣的化学环境。莫来石具有优异的高温稳定性，特别适用于温度波动较大的回转窑环境。

   应用：莫来石砖通常用于高温、化学腐蚀性强的部位，如回转窑内衬、炉膛和炉口区域。

 

3. 硅砖

   特点：硅砖耐高温性能优良，具有较好的抗热震性和较高的抗酸性，适用于高温环境。硅砖的耐高温性能和强度使其在处理复杂废料的回转窑中应用广泛。

   应用：硅砖适用于窑炉的炉膛和炉门等部位，特别适合在处理废酸、废气等酸性废物时使用。

 

4. 刚玉砖

   特点：刚玉砖由铝土矿原料通过高温烧制而成，具有比较高的耐高温性和抗腐蚀性，同时抗压强度较大。刚玉材料还具有较强的抗热震性和耐磨性，能够在恶劣的环境下保持较长的使用寿命。

   应用：刚玉砖常用于炉膛的高温区域及对耐磨性要求较高的部位。

 

5. 硅酸铝耐火砖

   特点：硅酸铝砖通常具有较低的热膨胀系数、较好的抗热震性和化学稳定性，能在高温和高腐蚀环境下使用。其常见的组合是由铝土矿和硅土组成。

   应用：硅酸铝砖常用于回转窑的炉门、窑口以及炉膛区等部位，尤其适用于长时间高温操作环境。

 

6. 磷酸盐耐火浇注料

   特点：磷酸盐浇注料以磷酸盐作为结合剂，具有良好的耐高温、耐腐蚀和抗热震性。该材料能够在高温、酸性气体或熔渣环境中保持较好的稳定性和强度。

   应用：磷酸盐浇注料可用于回转窑中需要承受高温及腐蚀性环境的部位，特别是在气体腐蚀较强的区域。

 

7. 铬刚玉耐火材料

   特点：铬刚玉耐火材料是一种复合耐火材料，由刚玉和铬铁矿或铬矿组成，具有较强的耐高温性、抗腐蚀性和抗热震性。铬刚玉的耐腐蚀性能特别适合高腐蚀性环境。

   应用：铬刚玉耐火材料通常用于高温和高腐蚀环境中的回转窑，特别适用于处理有机废物、化学废物时的高温部位。

 

 

 

三、施工与维护

 

1. 施工方法

   浇注法：对于形状复杂或存在较多空隙的部位，可以使用耐火浇注料进行施工。浇注料在浇筑后需要振动、修整，确保密实性。

   砖砌法：对于一些简单的结构，如回转窑的底部或壁面，可以采用耐火砖砌筑。砌筑时需要注重接缝的密封性，并采取适当的加固措施。

 

2. 维护与修补

   在回转窑的长期运行中，由于高温、熔渣冲刷及机械应力，耐火材料难免会发生磨损或损坏。定期检查耐火材料的状况，及时进行局部修补或更换。

   对于磨损较为严重的区域，可以使用高铝刚玉浇注料或磷酸盐修补料进行补充。

 

四、总结

 

危废焚烧回转窑作为处理高温高腐蚀废物的设备，对耐火材料的要求严格。选择适合的耐火材料，不仅能提高回转窑的运行效率，还能延长设备的使用寿命。常用的耐火材料包括高铝砖、莫来石砖、刚玉砖、磷酸盐耐火浇注料等，这些材料能够在恶劣的温度、化学气氛和机械应力下提供足够的保护。