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回转窑耐火材料的选用及维护

公司新闻2019-09-10发布者:未知

 回转窑是危险废物处置的关键设备,广泛应用于生活危险废物处置行业。回转窑耐火材料的质量影响回转窑的稳定运行。分析了危险废物处理回转窑耐火材料的选择和维护,供具体工程应用参考。危险废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性、传染性等危险特性。根据“国家危险废物清单”的定义,可能对环境或人类健康造成有害影响,需要根据危险废物进行管理。其中危险废物热处理(焚烧)处置手段不仅可以彻底消除废物的毒性和危害性,而且可以最大限度地减少危险废物的体积,是废物无害化和减量化的最有力手段。目前我国新建的危险废物焚烧项目大多以回转窑为主,作为危险废物处理炉,可有效处理不同形状和阶段的危险废物。 

 1、回转窑简介

回转窑焚烧炉又称旋转窑。这是一个略微倾斜的钢制空心圆柱体,内衬耐火砖。大多数废料被燃烧过程中产生的气体和窑壁传递的热量加热。固体废物从前端送入窑炉焚烧,达到旋转搅拌废物的目的。旋转时,保持适当的倾斜度,以便固体废物向下滑动。此外废液和废气可从窑头或二次燃烧室送入,甚至整桶废物也可送入回转窑焚烧炉燃烧。  

回转窑焚烧技术是目前危险废物焚烧技术中最主流的技术。这是最广泛使用的炉型。它是一种适应性强的多用途焚烧炉,可焚烧各种固体、半固体、液体和气体废物。各种类型和形状(颗粒、粉末、块和桶)的可燃废物可送入回转窑焚烧。  

 2、回转窑用耐火材料的选择

在回转窑中焚烧危险废物通常要经过干燥、热解、燃烧和燃尽等几个阶段。经过这些阶段后,危险废物中的有害成分在高温作用下充分分解和破坏,形成高温烟气和炉渣。这些高温烟气和炉渣会对回转窑内的耐火材料造成侵蚀性损坏。  

因此,用于危险废物焚烧的回转窑耐火材料应同时具备以下特性:

 (1)耐高温。可在800℃以上的高温环境下长时间运行。

 (2)高强度和优异的耐磨性。回转窑内的耐火材料需要有一定的机械强度来承受高温下的膨胀应力和回转窑筒体变形形成的应力。  

 (3)良好的化学稳定性和热稳定性,以抵抗烟气中化学物质的腐蚀,并承受焚烧状态下的交变热应力。  

 (4)热膨胀稳定性较好。虽然回转窑壳体的热膨胀系数大于回转窑耐火材料的热膨胀系数,但壳体温度一般在150 ~ 300℃左右,耐火材料一般在800℃以上,这可能导致耐火材料比回转窑壳体热膨胀更大,容易脱落。  

 (5)孔隙率较低。高孔隙率会使烟气容易渗入耐火材料并腐蚀耐火材料本体。  

 3、延长回转窑耐火材料使用寿命的技术措施

焚烧废物因其成分复杂,对耐火材料有很强的侵蚀作用。回转窑耐火砖运行一段时间后,容易开裂、砖缝松动、不同步位移和环间脱落。回转窑是本项目工艺过程中的关键设备,回转窑内耐火材料的寿命和脱落是直接影响系统可靠安全运行的主要问题。建议采取以下具体措施:

 (1)选择优秀的耐火材料供应商。耐火材料应为复合耐火浇注料或砖,具有高强度、耐高温和耐酸性,同时防止玻璃和其他低熔点材料粘在窑上。例如,危险废物焚烧项目所用耐火材料的厚度不小于300毫米;Al2O3化学成分不低于80%的铬刚玉砖;表观孔隙率小于20%;最高使用温度不得低于1700℃。  

 (2)耐火砖尺寸的选择应根据本项目提供的危险废物的特点进行专门设计,并综合考虑整体尺寸  

 (3)回转窑内侧设有特殊的耐火材料定位防滑结构,使回转窑内的耐火材料在反复启停或异常运行状态下始终保持最佳膨胀平衡和整个回转窑耐火材料位置不移位,防止耐火材料在纵向和径向的异常滑动  

 (4)采用独特、先进的施工方案,改变了耐火砖错缝砌筑的常规规则,采用了相同的错缝砌筑。每个环是独立的,不与前后环重叠,以保证回转窑启停时耐火砖不会因异步位移而扭曲,新造内衬耐火砖在前后左右发生位移时不会挤压相邻的砖。  

 (5)严格按照烘干曲线进行烘干,对实际烘干曲线实施严格的管理和监控,绝对保证实际烘干曲线符合设计要求,保证烘干通过一次验收,保证烘干质量。  

 (6)窑皮附着耐火材料表面的厚度控制。危险废物通过进料机构送入回转窑体进行高温焚烧。经过60分钟的高温焚烧后,物料被完全焚烧成高温烟气和残渣,形成稳定的渣层,俗称“窑皮”,可以保护耐火层。窑皮厚度应控制在100毫米以内,这将导致窑体应力不均匀。  

通过上述五项技术措施,回转窑耐火材料的寿命大大延长,回转窑耐火材料脱落问题得到有效解决。   

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