可動式熔融爐使用的耐火材料

可動式熔融爐用耐火材料
在可動式爐——回轉窯中. 由來自窯殼等的應力所導致的機械剝片也是內襯耐火材料損壞的重要原因。因此，這類熔融窯主體內襯用耐火材料除了要具備高耐蝕性之外，還需要具備緩和應力的能力 (適應性)0 也就是說，在可動式爐——回轉窯中需使用具有抗蝕性和耐剝落性兼備的耐火材料。前文已指出，含 Cr203 的耐火材料在廢棄物氧化氣氛熔融爐中使用時具有高的耐蝕性。

   已有的研究結果表明，在混合熔融鈣鹽處理飛灰時，由于溶渣堿度通常為 1.0左右，MgO-Cr203 質耐火材料的耐蝕性比Al203-Cr203質耐火材料好，但差異較小。在單獨熔融飛灰的熔融爐中，熔渣堿度有時超過 2.0，由于MgO-Cr203 質耐火材料的損毀速度遠比 Al203-Cr203 質耐火材料小，因而在這種情況下.往往使用MgO-Cr2 03 質耐火材料。對于主灰熔融爐內襯用耐火材料來說，由于主灰的堿度小于 0.5 (通常僅為 0.3 ~O.4)，Al203-Cr203 質耐火材料的損毀速度低于 MgO-Cr203 質耐火材料，所以，應選用：Al203-Cr203 質耐火材料，尤其應選高 Cr203的Cr203-Al203 質耐火材料。

   考慮可動式爐——回轉窯的實際操作條件，即需要使用具備抗蝕性和耐剝落性兼備的耐火材料. 因而認為 Al203-Cr2 03-ZrO2 質耐火材料和采用能增長非線形性加強技術所生產的MgO-Cr203 質耐火材料即能滿足使用要求。

通過在高耐蝕性Al203 -Cr203 質耐火材料引人微裂便能提高材料在可動式爐子中的適應性，通常的做法是向 Al203-Cr203 質耐火材料中配人少量的ZrO2質 (主要是 u-ZrO2 或者 m-ZrO2)。

   表6-19列出了三種Al203-Cr203-ZrO2 質耐火材料 (磚)的性能(7% Cr203?28 (B，C))，其中 C磚含有粗顆粒 Cr203 原料。采用三點彎曲試驗 (MOR)的荷載應變曲線評價了它們的應力緩和性能，同時還進行了抗渣試驗研究，得出以下結果：

   ( 1)Cr203、含量的高低直接影響Al203 -Cr203-ZrO2 質耐火材料的抗蝕性能。圖中表明，B磚和 C磚的抗蝕性能相同，而A磚因Cr203含量低，其抗蝕性也低。

   (2)Cr203 含量低的A磚卻具有良好的應力緩和性。C磚由于通過提高Cr203 含量 (含有粗顆粒)的技術，也同樣具有應力緩和性。通過在Cr203含量較低的具有應力緩和的Al203-Cr203-ZrO2質耐火材料中添加一定數量含 Cr20 的粗顆粒，便可獲得Cr203含量較高并同時具有抗蝕性和應力緩和性能 (適應性)的 Al203-Cr203-ZrO2 質耐火材料，這種高性能材料 (例如 C 磚)便能與可動式爐子——回轉密的操作條件相適應。

   MgO-Cr2 03 質耐火材料本身具有抗低堿度熔渣侵蝕的優良性能，但存在抗剝落性不足的缺點，采用能增長非線形性加強技術可提高 MgO-Cr203 質耐火材料的抗剝落性能。

   為了使直接結合MgO-Cr203 質耐火材料兼備耐蝕性和抗剝落性，其途徑主要有兩種：

   ( 1)控制配料粒度分布并減小臨界顆粒尺寸. 以及調整MgO/Cr203 比例；

   (2)選用特殊添加物。當采用第一種加強技術時. 主要是減少粗顆粒用量. 同時降低顆粒尺寸。試驗研究結果表明. 大于lmm顆粒的質量分數為 35%以下的直接結合MgO-Cr2 03磚，在反復加熱、空冷25次不剝落，而大于 lmm顆粒的質量分數降至30%時. 抗折強度增大。

   雖然直接結合MgO-Cr203 磚的抗蝕性隨著 Cr203 含量的增加而提高，但抗剝落性卻隨著Cr203 含量的增加而下降。為了協調直接結合MgO-Cr203 磚的抗蝕性和耐剝落性能. 則需要向配料添加 Cr203 微粉，提高低鉻直接結合 MgO-Cr203 磚的抗蝕性能。

   當采用第二種加強技術時，則向直接結合MgO-Cr203 磚添加低膨脹的材料 (例如、CaO?ZrO2 等)來提高其非線形性能。例如直接結合 MgO-Cr203 磚添加 3%低膨脹特殊物質 CaO?ZrO2 時 (磚的A.P為 17.5%，B.D 為 3.23g/cm3，模數E為l6GPa，MOR為6.4MPa)，能顯著增加其非線形性能，如圖6-45和圖 6-46所示。圖 6-45 中試樣b 與試樣 a相比顯示出突出的非線形性，因而具有優良的抗剝落性，若再對原料進行精心選擇和MgO/Cr203 比例進行仔細調整便能獲得耐蝕性高而且適應性較佳的直接結合MgO-Cr203 磚。使用這種MgO-Cr203磚作為可動式爐子——回轉窯爐本體內襯耐火材料可獲得高壽命。
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