垃圾焚燒爐爐膛用耐火材料
文章來源:人氣:發(fā)表時(shí)間:2024-12-26 10:01:33
垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)耐火材料的損毀主要與高溫、化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖擊、熱沖擊等因素相關(guān)。這些因素會(huì)導(dǎo)致耐火材料逐漸失效,影響爐膛的使用壽命。以下是常見的損毀機(jī)理:
1. 熱機(jī)械損毀
高溫作用:
爐膛運(yùn)行溫度通常在850℃~1200℃,部分區(qū)域溫度波動(dòng)較大,導(dǎo)致耐火材料受熱膨脹和收縮,產(chǎn)生熱應(yīng)力。長(zhǎng)期溫度波動(dòng)會(huì)引起材料開裂、剝落,尤其是熱震穩(wěn)定性較差的材料。
機(jī)械沖擊:
垃圾在焚燒過程中可能產(chǎn)生沖擊或摩擦,如燃燒室的排渣口處常受高溫熔渣沖刷磨損。
2. 化學(xué)侵蝕
酸性侵蝕:
垃圾焚燒產(chǎn)生的酸性氣體(如HCl、SO?)與耐火材料中的成分反應(yīng),導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)劣化。
堿性侵蝕:
燃燒過程中形成的堿性氧化物(如Na?O、K?O)會(huì)與耐火材料中的成分(如Al?O?、SiO?)反應(yīng),生成低熔點(diǎn)化合物,導(dǎo)致材料熔損。
3. 磨損和沖刷
高溫熔渣沖刷:
垃圾燃燒產(chǎn)生的熔渣在高溫下流動(dòng),對(duì)爐膛壁的耐火材料產(chǎn)生沖刷和磨損作用。
飛灰沖刷:
高速煙氣中攜帶的飛灰顆粒對(duì)爐膛內(nèi)襯造成機(jī)械磨損,特別是在煙氣流動(dòng)強(qiáng)烈的部位(如二燃室出口)。
4. 氧化損毀
高溫氧化作用:
在高溫和氧氣作用下,某些耐火材料成分(如SiC)可能被氧化,導(dǎo)致強(qiáng)度下降或結(jié)構(gòu)劣化。
5. 熱應(yīng)力剝落
熱沖擊破壞:
在爐膛啟停過程中,快速升溫和降溫會(huì)引起耐火材料表面的熱應(yīng)力,導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展或剝落。這種現(xiàn)象在耐火磚和澆注料中尤為常見。
垃圾焚燒爐爐膛的耐火材料選擇需要考慮高溫、化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖擊和熱沖擊等復(fù)雜環(huán)境。以下是爐膛常用的耐火材料:
1. 高鋁磚
一級(jí)高鋁磚(Al?O? ≥75%),耐火度可達(dá)到 1770 - 1790℃,高溫耐受性能良好。耐酸堿侵蝕能力強(qiáng),抗機(jī)械磨損性好。高鋁磚的抗熱震性比較好,能夠承受熱應(yīng)力的沖擊而不易產(chǎn)生裂紋。通常用于爐膛的上部和側(cè)壁區(qū)域,承受高溫及煙氣沖刷的部位。
2. 剛玉磚
含剛玉(Al?O? ≥90%),高溫耐受性能優(yōu)異(耐溫可達(dá)1700℃以上)。具有較高的抗化學(xué)侵蝕能力,特別適合酸性、堿性氣體侵蝕環(huán)境。用于爐膛的高溫區(qū)域,如燃燒強(qiáng)烈的主燃燒室。
3. 碳化硅磚
碳化硅磚是以碳化硅(SiC)為主要成分。碳化硅具有很高的硬度和強(qiáng)度,使得碳化硅磚耐磨性優(yōu)異。同時(shí),碳化硅磚的導(dǎo)熱系數(shù)較高,有助于爐膛內(nèi)熱量的快速傳導(dǎo),使垃圾能夠更充分地燃燒。其高溫耐受性能優(yōu)異,能夠承受高達(dá) 1400 - 1600℃的高溫,在垃圾焚燒爐爐膛的高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。在一些大型垃圾焚燒爐爐膛的關(guān)鍵部位使用。
4. 耐火澆注料
類型:
高鋁質(zhì)澆注料
剛玉質(zhì)澆注料
鋯剛玉質(zhì)澆注料
特點(diǎn):
易于施工,能適應(yīng)復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)??箾_刷性能好,適合用于補(bǔ)強(qiáng)部位或整個(gè)爐膛內(nèi)襯。
適用場(chǎng)合:
爆燃區(qū)、拱頂、邊角部位等。
5. 耐火噴涂料
施工方便,可直接在爐膛表面噴涂,形成整體無縫襯里。熱震穩(wěn)定性和抗剝落性能較好。適用于維修或薄襯改造。
合理的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)管理可以較好的延緩垃圾焚燒爐爐膛耐火材料的損毀,降低運(yùn)行成本。