焚烧炉内衬耐火材料的选取介绍

　　焚烧炉炉衬耐火材料的选择，根据炉膛温度的高低，选用能承受焚烧温度的耐火材料和隔热材料。

刚玉砖

　　焚烧炉内衬耐火材料考虑燃烧后的产物对炉衬的腐蚀性。如焚烧碱性废液时，炉内温度高达1000℃情况下，Na-以氧化钠状气体散发，耐火砖中的SiO2成分与Na2O结合，生成低融点的矿物质，凝聚在耐火砖表面而侵蚀。如耐火砖是高铝砖，虽SiO2成分少，但由于氧化铝与氧化钠反应生成中间体的铝酸钠，在高温情况下，将产生膨胀裂缝，使耐火砖组织脆化。因此，选用含较高氧化铝的高铝耐火材料，或选用抗碱性腐蚀更好的铬镁质、镁质和铝镁质的耐火材料。为了抵抗盐碱等介质的渗透和侵蚀，并提高材质的抗渣性，一般选用气孔率较小的材质。

　　选用焚烧炉衬里材料时，还应注意炉内不同部位的温度和腐蚀情况，可选用不同等级的材质。

　　燃烧室温度为1400~1600℃，可选用含铝90%的刚玉砖;炉膛上部即Ⅱ区工作温度为900~1000℃，锥部设有废液喷嘴，可选用含铝量大于75%的高铝砖，炉膛中部即Ⅲ区工作温度为900℃，有熔融的盐碱沿炉衬下流，腐蚀严重，可选用一等高铝砖(LZ-65);炉膛下部即Ⅳ区工作条件基本与炉膛中部相同，当燃烧产物中有大量熔融盐碱时，易在斜坡上聚焦，停留时间长，也易渗入耐火材料中，若有Na2CO3时腐蚀更为严重，因此比炉膛中部恶劣，应选用孔隙率更低的致密性材料，如电熔耐火材料制品等。

　　上述情况只对一般盐碱件腐蚀的选材而言，对有较强碱性的还应提高含铝量或含镁铬等元素的碱性耐火材料。通常有Na2SO4、NaOH腐蚀时，选用较好的材质，衬里寿命也只有2?3年;对腐蚀性更强的Na2CO3，使用寿命仅1年左右。

　　化肥厂丙烯酸装置废水焚烧炉属于典型的立式液体喷射焚烧炉，炉体主要由燃烧室、混合反应区、主反应区、残余反应区与急冷回收处理室构成。炉内正常工作温度为℃，工作时，焚烧炉在顶部助燃气体下点火，废液从上斜段的孔中进入，在压缩空气的作用下喷射雾化为细小的液滴，以悬浮态连续燃烧，燃烧后产物在下部进行急冷回收，并将达标的烟气直接排放。该焚烧炉焚烧的主要介质是装置的浓缩废水、废液、汽提气及废气等废物，其主要成分是水、醋酸钠、丙烯酸钠、氢氧化钠、丙烯酸和醋酸、甲苯磺酸钠、氮气、氧气、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲醇、乙醇及浮油物等物质。这些物质一是本身有的具有较强的腐蚀性，二是它们在燃烧转化反应中产生的未被燃烧气带走的钠盐与焚烧炉的炉砖发生反应，使焚烧炉的衬里材料发生破坏，影响焚烧炉的正常运行。因此，选取合适的内衬材料对焚烧炉的长周期运行起着至关重要的作用。

　　焚烧炉内衬材料的选取及材料特性

　　丙烯酸废水焚烧炉内衬原由日本的进行设计施工的，内衬层仅使用了一年就发生了严重的侵蚀剥离，尤其是上斜段与中间直段的上 1/4 部位，侵蚀剥离为严重。针对这一现状，我们进行了分析。当废液喷射雾化正常时，焚烧炉内衬的侵蚀剥离主要是由于部分未充分燃烧的废液和废液燃烧产物与炉壁内衬接触发生了反应，在炉内衬表面上产生了会使其损坏的化合物，使内衬产生裂纹，反应后的化学物易于从内衬表面剥离，从而带离走发裂的部分内衬，使炉内衬逐渐变薄，而上斜段与中间直段上1/4部位是混合主反应区，是雾化废液与燃烧产物在炉壁聚集量多的场所，接触反应为严重，因此，侵蚀剥离严重；当废液喷射雾化不正常时，大部分废液直接喷射到炉内衬上，使受冲刷的局部内衬温度急剧降低，与周围的炉内衬层形成温度差，从而产生内应力，当内应力超过炉内衬强度时，即产生裂纹，随着时间的推移，裂纹不断扩展延伸，发生断裂，造成炉内衬不断剥落变薄，而上斜段与中间直段上1/4部位是冲刷侵蚀直接接触的部位，因此侵蚀剥离严重。为此，我们选用耐蚀性能好、抗热震性高、高温体积稳定性好的的耐火材料作为焚烧炉的内衬材料。

　　1、内衬材料的选取
　　结合焚烧炉的内衬在上斜段及中间直段的上1/4部位容易受到损坏，且损坏严重的情况，综合考虑材料的理化性能与经济成本，我们选用锆刚玉莫来石砖、重质高铝砖与高铝轻质隔热砖及相应配套的耐火胶泥材料，在焚烧炉7050mm（中间直段的处，以残余反应区底部为基准面）以上的内衬面层砌筑锆刚玉莫来石砖，0-7050mm的内衬面层砌筑重质高铝砖，整个焚烧炉内衬中间层砌筑高铝轻质隔热砖。

　　2、材料的特性
　　锆刚玉莫来石砖含有ZrO2，重质高铝砖不含ZrO2，锆刚玉莫来石砖的常温耐压强度、0.2MP荷重软化温度比重质高铝砖的高，说明锆刚玉莫来石砖在温度和负荷同时作用下抵抗变形的能力比重质高铝砖强，耐蚀性比重质高铝砖好；锆刚玉莫来石砖的重烧线变化率（1500℃×3h）比重质高铝砖的小，说明锆刚玉莫来石砖在高温作用下外形线度和体积保持稳定而不发生变形的性能比重质高铝砖好，即锆刚玉莫来石砖的高温体积稳定性更好。高温体积稳定性好，可以保证砌体的稳定性，避免砌体开裂，造成设备损坏。