鉻(ge)(ge)剛玉澆注(zhu)料是重要的危(wei)廢(fei)焚(fen)燒爐爐襯材料之(zhi)一(yi)，但危(wei)廢(fei)來(lai)源廣泛，成(cheng)分復(fu)雜，導(dao)致爐渣的成(cheng)分存(cun)在差異，從(cong)而影響爐襯的使(shi)用(yong)壽命。以鋁酸(suan)鈣水泥(ni)結合鉻(ge)(ge)剛玉澆注(zhu)料為對象,選(xuan)取了富含CaO、Fe2O3和SiO2的三種典(dian)型危(wei)廢(fei)爐渣，試(shi)驗了對鉻(ge)(ge)剛玉澆注(zhu)料燒成(cheng)前(qian)后的侵(qin)蝕/滲透行為影響。
三種危廢爐(lu)渣(zha)(zha)(zha)的化學組(zu)成如(ru)表1所示分別將化學組(zu)成中CaO、SiO2和Fe2O3含量相對(dui)較高(gao)(gao)的渣(zha)(zha)(zha)命名(ming)為(wei)高(gao)(gao)CaO渣(zha)(zha)(zha)、高(gao)(gao)SiO2渣(zha)(zha)(zha)和高(gao)(gao)Fe2O3渣(zha)(zha)(zha)，其堿(jian)酸比依次為(wei)2.7、0.5和1.0。采用(yong)爐(lu)渣(zha)(zha)(zha)熔(rong)點(dian)熔(rong)速(su)測定(ding)儀,測定(ding)其半(ban)球點(dian)，高(gao)(gao)CaO渣(zha)(zha)(zha)接(jie)近1500℃，高(gao)(gao)SiO2渣(zha)(zha)(zha)為(wei)1152.3℃，高(gao)(gao) Fe2O3渣(zha)(zha)(zha)為(wei)1203.5℃。分別在(zai)坩堝試樣內(nei)入24g渣(zha)(zha)(zha)。在(zai)1600℃下保溫3h 進行(xing)靜態抗渣(zha)(zha)(zha)侵蝕試驗。
圖1是水泥結(jie)合鉻剛(gang)玉澆注料(liao)在1600 ℃下對(dui)三種(zhong)渣(zha)(zha)(zha)的(de)(de)靜態(tai)抗(kang)渣(zha)(zha)(zha)3 h后的(de)(de)坩堝剖面(mian)圖。從圖中可以看出，除FS、FI外，其(qi)余試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)坩堝底(di)部無(wu)明顯殘(can)渣(zha)(zha)(zha)，與原始坩堝孔(白色(se)線條區域(yu))相(xiang)比(bi)，渣(zha)(zha)(zha)對(dui)材料(liao)產生了一(yi)定(ding)程度(du)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)，渣(zha)(zha)(zha)對(dui)材料(liao)的(de)(de)滲透較為明顯。試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)指數(shu)均很低，最(zui)高(gao)(gao)(gao)也僅有(you)2.7%，但試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)滲透指數(shu)遠高(gao)(gao)(gao)于侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)指數(shu)。對(dui)于未燒(shao)成試(shi)樣(yang)(yang)(yang)，從侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)來(lai)看，三種(zhong)渣(zha)(zha)(zha)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)指數(shu)之(zhi)間的(de)(de)差距很小，其(qi)抗(kang)高(gao)(gao)(gao)SiO2渣(zha)(zha)(zha)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)最(zui)好抗(kang)高(gao)(gao)(gao)Fe2O3渣(zha)(zha)(zha)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)稍(shao)弱，抗(kang)高(gao)(gao)(gao)CaO渣(zha)(zha)(zha)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)最(zui)差。從滲透性(xing)來(lai)看，其(qi)抗(kang)高(gao)(gao)(gao)CaO渣(zha)(zha)(zha)滲透的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)最(zui)好，抗(kang)高(gao)(gao)(gao)Fe2O3渣(zha)(zha)(zha)滲透的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)稍(shao)弱，抗(kang)高(gao)(gao)(gao)SiO2渣(zha)(zha)(zha)滲透的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)最(zui)差。對(dui)于燒(shao)成試(shi)樣(yang)(yang)(yang)，其(qi)抵抗(kang)渣(zha)(zha)(zha)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)變化很小，但抗(kang)渣(zha)(zha)(zha)滲透能(neng)(neng)(neng)力(li)均有(you)所改善(shan)(shan)，特別(bie)是抗(kang)高(gao)(gao)(gao)SiO2渣(zha)(zha)(zha)滲透能(neng)(neng)(neng)力(li)得到極大改善(shan)(shan)。
從(cong)圖中(zhong)可以(yi)看出，經渣(zha)侵蝕(shi)后的(de)(de)含鉻剛(gang)玉澆注料(liao)中(zhong)除鋁(lv)(lv)鉻固溶體和(he)六(liu)鋁(lv)(lv)酸鈣(gai)(gai)(gai)外，產(chan)物(wu)(wu)中(zhong)還出現了新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)物(wu)(wu)相(xiang)。對比燒成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)未(wei)燒成(cheng)(cheng)(cheng)試(shi)樣(yang)，侵蝕(shi)后產(chan)物(wu)(wu)中(zhong)新(xin)(xin)(xin)(xin)生成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)物(wu)(wu)相(xiang)完全一致。以(yi)未(wei)燒成(cheng)(cheng)(cheng)試(shi)樣(yang)為例，試(shi)樣(yang)US反(fan)應層(ceng)中(zhong)新(xin)(xin)(xin)(xin)增物(wu)(wu)相(xiang)為鈣(gai)(gai)(gai)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)(CaAl2Si2O8)和(he)霞(xia)(xia)石(shi)(NaAlSO4)，六(liu)鋁(lv)(lv)酸鈣(gai)(gai)(gai)消失(shi)。在滲(shen)透層(ceng)內(nei)(nei)新(xin)(xin)(xin)(xin)增物(wu)(wu)相(xiang)則是鈣(gai)(gai)(gai)黃長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)和(he)霞(xia)(xia)石(shi)；而高(gao)Fe2O3渣(zha)侵蝕(shi)試(shi)樣(yang)后的(de)(de)反(fan)應層(ceng)為霞(xia)(xia)石(shi)、鈣(gai)(gai)(gai)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)和(he) Ca(Fe,Al)12O19 ，在滲(shen)透層(ceng)內(nei)(nei)鈣(gai)(gai)(gai)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)被鈣(gai)(gai)(gai)黃長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)代替。與(yu)前兩種渣(zha)相(xiang)比，高(gao)CaO渣(zha)中(zhong)CaO含量明顯增加，因此反(fan)應層(ceng)內(nei)(nei)新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)物(wu)(wu)相(xiang)為硅酸二鈣(gai)(gai)(gai)(Ca2 SiO4 )和(he)鈣(gai)(gai)(gai)黃長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)(Ca2Al2SiO7)，六(liu)鋁(lv)(lv)酸鈣(gai)(gai)(gai)含量增加，在滲(shen)透層(ceng)內(nei)(nei)新(xin)(xin)(xin)(xin)增物(wu)(wu)相(xiang)則只有鈣(gai)(gai)(gai)黃長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)。
這些(xie)物相中(zhong)。霞石熔(rong)點(dian)低，熔(rong)點(dian)在1150℃左右，會(hui)(hui)促(cu)進熔(rong)渣(zha)(zha)滲透進試樣內(nei)，長石和硅酸(suan)(suan)二(er)鈣熔(rong)點(dian)比霞石高(gao),但在1600℃下(xia)仍會(hui)(hui)變(bian)成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)相。六鋁酸(suan)(suan)鈣、鋁鉻固溶(rong)體(ti)和Ca(Fe,Al)12O19熔(rong)點(dian)均(jun)高(gao)于1600℃，會(hui)(hui)減緩渣(zha)(zha)的(de)滲透。其(qi)中(zhong)，六鋁酸(suan)(suan)鈣的(de)生成(cheng)(cheng)會(hui)(hui)伴有膨脹效(xiao)應，使試樣內(nei)部更加(jia)致密，且其(qi)不(bu)易與(yu)堿性(xing)渣(zha)(zha)反應。鋁鉻固溶(rong)體(ti)則不(bu)易與(yu)酸(suan)(suan)性(xing)或(huo)堿性(xing)渣(zha)(zha)反應生成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)相,Ca(Fe,Al)12O19是Fe2O3與(yu)CaAl12O19發生固溶(rong)反應所(suo)得到(dao)的(de)產物,其(qi)性(xing)質與(yu)CaAl12O19類(lei)似。