耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)作為(wei)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)設(she)備中不(bu)可(ke)缺少(shao)的(de)物質(zhi)(zhi)之一,在國民經濟各個領域中被廣(guang)泛地應用在高(gao)溫(wen)生產過程中,對高(gao)溫(wen)行業發展(zhan)起(qi)到了不(bu)可(ke)替代(dai)的(de)重(zhong)要作用。耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)按照物理和化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)可(ke)以分(fen)(fen)為(wei)酸性(xing)(xing)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、中性(xing)(xing)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和堿性(xing)(xing)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao);按其(qi)形態(tai)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)定形耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和無定性(xing)(xing)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao);按其(qi)組(zu)成(cheng)成(cheng)分(fen)(fen)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)鋁(lv)硅(gui)酸鹽耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、硅(gui)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、鎂尖(jian)晶(jing)石(shi)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、鎂質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、鎂白(bai)云(yun)石(shi)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、鎂鉻(ge)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、碳復(fu)合耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和白(bai)云(yun)石(shi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)等(deng)。
1.高溫焚(fen)燒爐用(yong)耐火材(cai)料分(fen)類
目前(qian),高鹽有(you)機廢液焚燒(shao)爐爐襯主要為SiC、Al2O3−SiO2和Al2O3−Cr2O3質(zhi)耐火材(cai)料三種。
1.1 SiC質耐火材料
碳(tan)化硅屬于非(fei)氧化物材(cai)料,因其具有非(fei)常強的(de)共價鍵特性,SiC 質耐火材(cai)料具有良好的強(qiang)度,及優異的耐磨性能、熱震穩(wen)定性及耐侵蝕性能。然而,SiC 質耐火材料的制(zhi)備與(yu)應用仍存在一(yi)些問題(1)SiC 質耐火材料在制備的過程,由于(yu)SiC具(ju)有很(hen)高的(de)硬度,無法(fa)輕(qing)易(yi)燒結(jie),所(suo)以耐(nai)火材料的(de)致密程度較低(2)在 SiC 質(zhi)耐火材料(liao)的使(shi)用過程中,SiC易與氧化(hua)物發生反應(ying)的特點限制(zhi)了其使用環境,主要應(ying)用于(yu)還原(yuan)性氣(qi)氛下(xia)的高溫過程。
1.2 Al2O3−SiO2系耐火材料
Al2O3−SiO2系耐火(huo)材料具(ju)有(you)高耐火(huo)度、高機(ji)械強度及優(you)良(liang)的熱震穩定性(xing)。Al2O3−SiO2 系耐火材料主要由剛玉(yu)相和莫(mo)來石相(3Al2O3·2SiO2)組成。剛玉的真密度為3.85~4.01 g∙cm−3,莫氏硬度(du)為9,熔點高達2050℃,晶體形(xing)狀呈現(xian)為(wei)板狀、柱狀或者粒(li)狀,具有較(jiao)(jiao)高的(de)化學(xue)穩定性、抗(kang)磨損性能和(he)良好(hao)的(de)抗(kang)熱震性以(yi)及較(jiao)(jiao)高的(de)力學(xue)強度。莫(mo)來石作為(wei)Al2O3−SiO2 二元體系唯一穩(wen)定(ding)的化(hua)合物,耐火強度高,荷重軟化(hua)溫(wen)度低,同時有(you)優良的抗熱震性、抗蠕變性能(neng)和體積穩(wen)定(ding)性等。但是在(zai)使用過程中(zhong),Al2O3−SiO2 系耐(nai)火材料易與焚燒爐中的熔(rong)融爐渣發(fa)生化學反應,生成(cheng)膨脹相(xiang)和低熔(rong)點相(xiang)物質,造成(cheng) Al2O3−SiO2系耐火材料發(fa)生(sheng)腐蝕損毀(hui)。
1.3 Al2O3−Cr2O3質耐火材料
鉻剛玉質耐(nai)火材料由于(yu)其良(liang)好(hao)的抗熔渣侵蝕性(xing)以及良(liang)好(hao)的結構和機械(xie)性(xing)能,被廣泛應用于(yu)焚燒爐中(zhong)。在(zai)鉻剛玉澆注料中(zhong)引入預合成固溶(rong)體(Al1-x,Crx)2O3,可以(yi)顯著抑制鉻(ge)剛(gang)玉中六價(jia)鉻(ge)化合物的(de)(de)形成,提(ti)高了鉻(ge)剛(gang)玉中鉻(ge)元(yuan)素的(de)(de)化學穩(wen)定性。
氧化鋁(lv)和(he)氧化鉻是鉻剛玉質耐(nai)火材料的(de)主要(yao)化學成分,它們具有相(xiang)(xiang)同(tong)的(de)晶體結構和(he)相(xiang)(xiang)似的(de)離子(zi)半徑。因此,在溫度(du)大于1000℃時(shi),可以通過互相置(zhi)換形成連續(xu)型固溶體(ti)(Al1-x,Crx)2O3。此外,氧化(hua)鉻具有熔點高(gao)(gao)、化(hua)學穩定(ding)性(xing)(xing)好,在高(gao)(gao)溫(wen)液(ye)態爐渣中(zhong)(zhong)溶解度低(di),與爐渣潤濕性(xing)(xing)低(di)的(de)(de)特點,少量的(de)(de)氧化(hua)鉻溶解在爐渣中(zhong)(zhong)能(neng)顯(xian)著提(ti)高(gao)(gao)爐渣的(de)(de)黏度,可以(yi)顯(xian)著提(ti)升耐火材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。因此,鉻剛玉質耐火材(cai)料(liao)(liao)作為危廢焚(fen)燒爐爐襯材(cai)料(liao)(liao),在使(shi)用過程中(zhong)(zhong)表(biao)現出了優異的(de)(de)抗熔渣侵蝕性(xing)(xing)能(neng)。