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焚烧炉用耐火材料受哪些因素影响?

时间:2018-10-17 21:15 作者:艾米点击:

焚烧炉用耐火材料要针对所用燃烧物来选择,主要根据焚烧炉燃料、炉型、炉膛化学性质、高温环境等多方面因素,今天,荣盛小编为大家整理关于焚烧炉用耐火材料常见问题,下面请看详细介绍。
 


 

焚烧炉燃烧方式介绍

1.多级阶梯炉排炉

多级阶梯炉排是由往复移动部件组成,燃料经由给料装置推送至倾斜之炉排上,在炉内高温加热,使得部份燃料得以干燥,另经炉排的运动除将燃料往前推送外,并将燃料层松化及均能经历干燥、燃料及后燃等各阶段,以达彻底燃烧。

2.燃料焚烧炉

转动式炉排炉排汽化容易堵塞,维修工作量大,大件物品夹住的也许性较大,移动式炉排占地面积大,风道系统复杂,对高水份、低值的燃料焚烧还不彻底,着火较为困难,使用很少。扇形反转式炉排由于燃烧不易控制,炉温较高,还处在不断完善阶段。

3.回转炉

回转炉焚烧系统系衍生于已广泛用于水泥工业中耐火砖衬里回转锻烧窑设计。燃料由倾斜且缓慢旋转的旋转窑上方前端送入,藉由旋转速度控制燃料前进速度,使燃料在燃料回转窑内往前输送过程中完成干燥、焚烧及灰冷却之过程,而冷却后之灰渣由炉窑下方末端排出。

4.流化床炉

流化床炉燃烧技术是本世纪六十年代初得到迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。采用该技术的焚烧炉的根本特征在于在炉膛下部布置有耐温的布风板,板上装有载热的惰性颗粒,通过床下布风,使惰性颗粒呈沸腾状,形成流化床段,在流化床段上方设有足够高的燃烬段。

 

 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。

 

(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,由于燃料关系,焚烧炉多为氧化气氮,在选择材质之际,很难对非氧化物系耐火材料的使用气氛界限加以定义,这不仅由于某些气体的浓度,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的大10倍。

 (2)使用温度的影响。焚烧炉的能达到的温度为1400℃,一般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,尤其是黏土、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Al₂O₃、SiO₂、CaO、Fe₂O₃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Al₂O₃、Cr₂O₃、SiC系耐火材料较好。

 (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、外来成分引起的化学变化和结晶转移等引发的构造应力丧失。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燃料混合物;②改进耐火材料以提高内衬寿命;③使用较好的耐火材料。     

 

焚烧炉的工作温度一般不超过1200℃,但复杂的工作环境(如气体的侵蚀、垃圾在高温移动过程中对炉体内部的磨损和冲击)要求优质耐火材料内衬,而且需求量也将不断增加。废弃物的投入必然引起温度的变化,因而要求耐火材料不仅耐磨、耐蚀、难附着,而且还要抗碱、抗氧化性。炉排的下部侧墙还受到垃圾磨损、熔渣附着等作用。因此,一般炉排炉炉墙损毁集中在前后拱区耐火材料以及二、三段炉排侧墙耐火砖等,尤其是带空冷结构的炉墙容易出现凸起“鼓包”现象,严重时甚至倒塌。以下是这几个关键部位的损毁进行分析,并提供相关对策,仅供参考。

 

前后拱区耐材侵蚀结灰 

前、后拱区由于温度较高,直接接触高温烟气及飞灰,导致耐火材料侵蚀损毁严重,灰渣附着严重,甚至脱落。根据残衬分析结果可知,灰渣与本体材料反应明显,大量低融物的生成与侵蚀是导致后拱区钢板烧红而被迫停炉的主要原因。  

 

对于灰渣侵蚀实验后试样的显微结构进行分析,结果表明,不含碳化硅的氧化物材料灰渣与本体材料反应界面不清晰,侵蚀渗透严重,而含碳化硅材料与灰渣反应界面清晰,灰渣很难侵蚀本体材料,不易附着;而且随着碳化硅含量增高,界面约越明显,材料抗灰渣侵蚀性越好。

 

空冷式炉墙“鼓包”

前、后拱部位由于温度较高,受烟气和垃圾灰的侵蚀、渗透及冲刷严重,采用含碳化硅材料能大大提高炉衬的抗灰渣侵蚀渗透以及灰渣抗附着性。另外,可以采用增加锚固砖设计提高单元结构的拉固力,能一定程度上缓解炉墙“鼓包”问题。另外,提高拉钩砖的强度、拉钩砖的金属件制作和安装质量以及炉墙砌筑水平等,也在很大程度上改善侧墙的结构稳定性。

 

关于焚烧炉用耐火材料受哪些因素影响,就介绍到这里,希望对大家有所帮助,荣盛耐材作为多年的耐火材料生产厂家,具有丰富的生产经验和实践基础,始终站在行业发展的前沿,注重科技创新,不断的加大对于新产品的开发力度,确保耐火材料能够适用于更多的炉窑项目中,为更多的工程带去福音。

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