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可動式熔融爐使用的耐火材料

可動式熔融爐用 耐火材料 在可动式炉回转窑中. 由来自窑壳等的应力所导致的机械剥片也是内衬耐火材料损坏的重要原因。因此,这类熔融窑主体内衬用耐火材料除了要具备高耐蚀性之外,还需要具备缓和应力的能力 (适应性)0 也就是说,在可动式炉回转窑中需使用具

作者admin 浏览 发布时间 2019-11-01 21:10

可動式熔融爐使用的耐火材料

可動式熔融爐用耐火材料
在可动式炉——回转窑中. 由来自窑壳等的应力所导致的机械剥片也是内衬耐火材料损坏的重要原因。因此,这类熔融窑主体内衬用耐火材料除了要具备高耐蚀性之外,还需要具备缓和应力的能力 (适应性)0 也就是说,在可动式炉——回转窑中需使用具有抗蚀性和耐剥落性兼备的耐火材料。前文已指出,含 Cr203 的耐火材料在废弃物氧化气氛熔融炉中使用时具有高的耐蚀性。

   已有的研究结果表明,在混合熔融钙盐处理飞灰时,由于溶渣碱度通常为 1.0左右,MgO-Cr203 质耐火材料的耐蚀性比Al203-Cr203质耐火材料好,但差异较小。在单独熔融飞灰的熔融炉中,熔渣碱度有时超过 2.0,由于MgO-Cr203 质耐火材料的损毁速度远比 Al203-Cr203 质耐火材料小,因而在这种情况下.往往使用MgO-Cr2 03 质耐火材料。对于主灰熔融炉内衬用耐火材料来说,由于主灰的碱度小于 0.5 (通常仅为 0.3 ~O.4),Al203-Cr203 质耐火材料的损毁速度低于 MgO-Cr203 质耐火材料,所以,应选用:Al203-Cr203 质耐火材料,尤其应选高 Cr203的Cr203-Al203 质耐火材料。

   考虑可动式炉——回转窑的实际操作条件,即需要使用具备抗蚀性和耐剥落性兼备的耐火材料. 因而认为 Al203-Cr2 03-ZrO2 质耐火材料和采用能增长非线形性加强技术所生产的MgO-Cr203 质耐火材料即能满足使用要求。

通过在高耐蚀性Al203 -Cr203 质耐火材料引人微裂便能提高材料在可动式炉子中的适应性,通常的做法是向 Al203-Cr203 质耐火材料中配人少量的ZrO2质 (主要是 u-ZrO2 或者 m-ZrO2)。

   表6-19列出了三种Al203-Cr203-ZrO2 质耐火材料 (磚)的性能(7% Cr203?28 (B,C)),其中 C磚含有粗颗粒 Cr203 原料。采用三点弯曲试验 (MOR)的荷载应变曲线评价了它们的应力缓和性能,同时还进行了抗渣试验研究,得出以下结果:

   ( 1)Cr203、含量的高低直接影响Al203 -Cr203-ZrO2 质耐火材料的抗蚀性能。图中表明,B磚和 C磚的抗蚀性能相同,而A磚因Cr203含量低,其抗蚀性也低。

   (2)Cr203 含量低的A磚却具有良好的应力缓和性。C磚由于通过提高Cr203 含量 (含有粗颗粒)的技术,也同样具有应力缓和性。通过在Cr203含量较低的具有应力缓和的Al203-Cr203-ZrO2质耐火材料中添加一定数量含 Cr20 的粗颗粒,便可获得Cr203含量较高并同时具有抗蚀性和应力缓和性能 (适应性)的 Al203-Cr203-ZrO2 质耐火材料,这种高性能材料 (例如 C 磚)便能与可动式炉子——回转密的操作条件相适应。

   MgO-Cr2 03 质耐火材料本身具有抗低碱度熔渣侵蚀的优良性能,但存在抗剥落性不足的缺点,采用能增长非线形性加强技术可提高 MgO-Cr203 质耐火材料的抗剥落性能。

   为了使直接结合MgO-Cr203 质耐火材料兼备耐蚀性和抗剥落性,其途径主要有两种:

   ( 1)控制配料粒度分布并减小临界颗粒尺寸. 以及调整MgO/Cr203 比例;

   (2)选用特殊添加物。当采用第一种加强技术时. 主要是减少粗颗粒用量. 同时降低颗粒尺寸。试验研究结果表明. 大于lmm颗粒的质量分数为 35%以下的直接结合MgO-Cr2 03磚,在反复加热、空冷25次不剥落,而大于 lmm颗粒的质量分数降至30%时. 抗折强度增大。

   虽然直接结合MgO-Cr203 磚的抗蚀性随着 Cr203 含量的增加而提高,但抗剥落性却随着Cr203 含量的增加而下降。为了协调直接结合MgO-Cr203 磚的抗蚀性和耐剥落性能. 则需要向配料添加 Cr203 微粉,提高低铬直接结合 MgO-Cr203 磚的抗蚀性能。

   当采用第二种加强技术时,则向直接结合MgO-Cr203 磚添加低膨胀的材料 (例如、CaO?ZrO2 等)来提高其非线形性能。例如直接结合 MgO-Cr203 磚添加 3%低膨胀特殊物质 CaO?ZrO2 时 (磚的A.P为 17.5%,B.D 为 3.23g/cm3,模数E为l6GPa,MOR为6.4MPa),能显著增加其非线形性能,如图6-45和图 6-46所示。图 6-45 中试样b 与试样 a相比显示出突出的非线形性,因而具有优良的抗剥落性,若再对原料进行精心选择和MgO/Cr203 比例进行仔细调整便能获得耐蚀性高而且适应性较佳的直接结合MgO-Cr203 磚。使用这种MgO-Cr203磚作为可动式炉子——回转窑炉本体内衬耐火材料可获得高寿命。
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