目前危廢處理的(de)方式基本可分為資源化利用和無害(hai)化處理兩(liang)類,而回轉窯焚(fen)燒(shao)作為(wei)一(yi)種傳統(tong)的(de)無害(hai)化處理技術(shu),在危廢(fei)處置占據重要地(di)位,由(you)于危廢分(fen)類工作不到位,危廢的(de)(de)成分(fen)較為(wei)復雜(za),焚燒溫(wen)度各有差異,高溫(wen)焚燒時產生(sheng)的(de)(de)熔融物復雜(za)。此外,回轉窯(yao)的(de)(de)機(ji)械運動使得(de)危廢對內襯耐(nai)火(huo)材料產生(sheng)較大的(de)(de)機(ji)械應(ying)力。因此,作為(wei)回轉窯(yao)襯里的(de)(de)耐(nai)火(huo)材料,要(yao)求其具有較好的(de)(de)抗(kang)(kang)侵蝕性能、優(you)異的(de)(de)高溫(wen)耐(nai)磨(mo)性能和抗(kang)(kang)熱震性能。
選取目前危廢處置回轉窯用幾種典型耐(nai)火材料50鉻鋯剛玉磚、30鉻鋯剛玉磚(zhuan)(zhuan)、鉻剛玉磚(zhuan)(zhuan)、高鋁磚(zhuan)(zhuan)、剛玉莫來石磚(zhuan)(zhuan)和鋁鉻碳化硅磚(zhuan)(zhuan),進行了抗熔渣侵蝕(shi)性能研究(jiu),試驗熔(rong)渣取自(zi)合肥某危廢處置回轉窯,其化學組成(w)為Na2O 13.49%,MgO 3.19%,AL2O3 7.18%,SiO2 12.86%,P2O5 6.43%,SO3 14.67%,CL- 7.25%,K2O 3.25%,CaO 9.26%,TiO2 6.85%,Fe2O3 7.94%,ZnO 1.17%,PbO 3.07%。熔(rong)渣物相(xiang)組成復雜,主要物相(xiang)為NaCL和Na2SO4。將試(shi)驗磚制成內(nei)孔尺(chi)寸為φ25mmX30mm、外形(xing)尺寸為70mmX70mmX70mm的坩堝(guo),加入(ru)15g危廢熔渣(zha),分(fen)別(bie)在1100和1300℃保溫(wen)24h。沿(yan)坩堝(guo)孔中(zhong)心軸剖開(kai),觀察剖面(mian)的(de)侵蝕情況,并(bing)測量各層厚(hou)度。
試驗溫度(du)升(sheng)到1300℃時,6組試樣的熔渣侵蝕和滲透情況(kuang)顯著加劇,除50鉻(ge)鋯剛玉磚和30鉻鋯剛(gang)玉(yu)磚還殘(can)留有部分熔渣外,其他4組(zu)試樣幾乎(hu)沒有明顯熔(rong)渣殘留。30鉻鋯剛玉磚中的殘(can)渣(zha)呈板結狀,而50鉻鋯剛玉(yu)磚中的(de)殘(can)渣仍(reng)為松散(san)狀態(tai)。50鉻(ge)鋯剛玉(yu)磚依然保(bao)持了(le)優(you)異(yi)的抗侵蝕性,但出現了(le)熔渣滲透現象,滲透層厚度(du)為7mm。其(qi)他5組試樣均(jun)出現了不同(tong)程度的(de)熔(rong)渣侵蝕和(he)熔(rong)渣滲透。其中(zhong),30鉻鋯剛玉磚被輕微侵蝕(shi),同時滲(shen)透程度(du)加(jia)大,侵蝕(shi)層厚(hou)度(du)和滲(shen)透層厚(hou)度(du)分別為(wei)1和9mm;鉻剛玉(yu)磚中已(yi)無明顯殘渣,侵蝕層和(he)滲透層的(de)厚度分別為2和12mm;高鋁磚(zhuan)侵蝕最為嚴重,已經(jing)看(kan)不到(dao)試樣與渣接(jie)觸(chu)的界面結構,侵蝕層(ceng)(ceng)和(he)滲透層(ceng)(ceng)厚度分別為16和3mm;剛玉莫來石磚(zhuan)出現了明顯的侵(qin)蝕層(厚度為6mm),但是抗滲透性能較好(厚度僅為2mm)。由于(yu)顯(xian)氣(qi)孔率高,鋁鉻(ge)碳(tan)化硅磚抗侵(qin)蝕(shi)和滲(shen)(shen)透性能(neng)均較(jiao)差,侵(qin)蝕(shi)層和滲(shen)(shen)透層厚度(du)分別為5和18mm。
結論;(1)在(zai)1100℃侵蝕試(shi)驗后,6組試(shi)樣均表(biao)現出較好(hao)的抗侵蝕性能(neng)和抗滲透(tou)性能(neng),試(shi)驗后坩堝內都殘留了大量熔渣。
(2)在1300℃侵(qin)蝕(shi)試驗后,6組試樣的熔渣(zha)侵(qin)蝕(shi)和滲透行為顯著(zhu)加劇。50鉻鋯剛玉磚依然保持了較(jiao)優異的(de)抗侵蝕性,但出現了熔(rong)渣滲(shen)透現象;30鉻鋯剛玉磚(zhuan)和鉻剛玉磚(zhuan)被輕微侵蝕(shi)(shi),同時滲透程度(du)加大(da);由于氧(yang)化鉻在熔(rong)渣(zha)中的溶(rong)解度(du)極低,含(han)鉻試(shi)樣具(ju)有優異的抗熔(rong)渣(zha)侵蝕(shi)(shi)性能,但(dan)其(qi)抗熔(rong)渣(zha)滲透性能一般;高鋁(lv)磚(zhuan)侵蝕(shi)(shi)最(zui)為嚴(yan)重,已經(jing)看不(bu)到試(shi)樣與渣(zha)接觸(chu)的界面結
構(gou);剛(gang)玉莫來石磚工(gong)作層被熔渣侵蝕(shi)后(hou)有鈣長石生成,促進了(le)基體的致密化(hua)(hua),阻(zu)礙了(le)熔渣的進一步滲(shen)透;由于(yu)顯氣孔率高,鋁鉻碳化(hua)(hua)硅磚的抗侵蝕(shi)性(xing)能和抗滲(shen)透性(xing)能均較差。
(3)綜合考慮(lv)使(shi)用性能、經濟和環(huan)保等因(yin)素,危廢處置回轉窯運(yun)行溫度在1100℃左右時,可以優先考慮使用高鋁磚;運行(xing)溫度在1300℃左右時(shi),可以優先考(kao)慮使用(yong)剛玉莫來石磚。