危废处置回转窑用典型耐火材料抗熔渣侵蚀性能研究
2021-04-13邓丽娜司国栋陈美娜曾鲁举谢金莉
易 帅 邓丽娜 许 谦 司国栋 陈美娜 薛 飞 曾鲁举 谢金莉
1)中国建筑材料科学研究总院有限公司 中国建材检验认证集团股份有限公司 北京100024
2)国家耐火材料产品质量监督检验中心(北京) 北京100024
危废产生量逐年增多,对环境造成的危害日益严重。目前我国危废处理的方式基本可分为资源化利用和无害化处理两类,而回转窑焚烧作为一种传统的无害化处理技术,在危废处置市场占据重要地位[1-2]。
国内危废产生来源较广,集中度低。同时,由于危废分类工作不到位,危废的成分较为复杂,焚烧温度各有差异,高温焚烧时产生的熔融物复杂。此外,回转窑的机械运动使得危废对内衬耐火材料产生较大的机械应力。因此,作为回转窑衬里的耐火材料,要求其具有较好的抗侵蚀性能、优异的高温耐磨性能和抗热震性能。
由于我国危废焚烧行业起步较晚,相应的耐火材料配置还不成熟,使用寿命一般不超过1年,有的使用仅20天就严重损坏[3-9]。因此本工作中,选取目前危废处置回转窑用几种典型耐火材料铬锆刚玉50砖、铬锆刚玉30砖、铬刚玉砖、高铝砖、刚玉莫来石砖和铝铬碳化硅砖,进行了抗熔渣侵蚀性能研究。
1 试验
试验用砖的主要理化性能指标见表1。试验熔渣取自合肥某危废处置回转窑,其化学组成(w)为:Na2O 13.49%,MgO 3.19%,Al2O37.18%,SiO212.86%,P2O56.43%,SO314.67%,Cl-7.25%,K2O 3.25%,CaO 9.26%,TiO26.85%,Fe2O37.94%,ZnO 1.17%,PbO 3.07%。熔渣物相组成复杂,主要物相为NaCl和Na2SO4,见图1。

图1 熔渣的XRD图谱Fig.1 XRD patterns of molten slag

表1 试验砖的理化性能Table 1 Chemical composition and physical properties of test bricks
将试验砖制成内孔尺寸为φ25 mm×30 mm、外形尺寸为70 mm×70 mm×70 mm的坩埚,加入15 g危废熔渣,分别在1 100和1 300℃保温24 h。……
