危废焚烧装置耐火材料在选择施工运行中容易出现的故障原因分析及应对措施
8页1、危废焚烧装置耐火材料在选择施工运行中容易出现的故障原因分析及应对措施耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度,称为耐火度。耐火度不低于1580的一类无机非金属材料,称为耐火材料。但随着耐火材料及其应用的发展,现在仅以耐火度来定义耐火材料已经不科学了,现在定义为:凡物理化学性质允许其在高温环境中使用的材料都成为耐火材料,1580也不是界定耐火材料的绝对温度界限了。耐火材料一般包括:刚玉、莫来石、碳化硅、锆铬、熔融石英、氮化硅结合碳化硅。一、耐火保温材料的选择表1 耐火保温材料的选择特点选材要求选材、锚固和施工回转窑窑头罩及给料装置窑头为进料部分,温度不高,开孔较多,形状复杂;接触潮湿或液态物料,腐蚀性较强;动静结合部位,对尺寸要求精密,密封要求高;给料装置对材料的耐腐蚀性、耐磨性、施工的精度要求高。耐磨、耐腐蚀、可以做成精密且复杂的形状,不易开裂脱落。锆镉刚玉耐磨耐火耐腐蚀浇注料:刚玉的主要成分为Al2O3,耐高温耐磨损耐腐蚀,加入氧化锆增加材料的抗热震稳定性,加入氧化镉增加材料的耐腐蚀性能,选用浇注料可以通过模板制作实现各形状尺寸的准确成型和控制。采用1C
2、r25Ni20Si2材质的扁钢耐热不锈钢抓钉进行锚固,制作模板进行浇注施工。回转窑前段(窑头、窑尾)该段为回转窑的干燥段,温度较低,物料量大,接触潮湿或液态物料,磨损和低温腐蚀是该部位的主要损坏原因。该部位主要考虑材料的耐磨损和抗腐蚀性能,同时考虑到施工工艺的要求,应该选用耐磨、耐腐蚀、不易开裂的浇注料,保温层选用轻质保温浇注料。加钢纤维刚玉莫来石耐磨耐火浇注料或加钢纤维锆镉刚玉耐磨耐火耐腐蚀浇注料。如果进料端不进液态腐蚀性物料,可以选择前者,成本较低。若进料端会进液态腐蚀性物料,最好选用后者,耐腐蚀性能和耐磨性能均优于前者,缺点是成本较高,保温层选用轻质保温浇注料。锚固采用Cr25Ni20材质的耐热不锈钢抓钉。建议在该部位用浇注料浇注导向齿,使物料能够被导向齿带动翻转同时向后快速移动,进入热解段。回转窑中段(除窑头和窑尾外)该部位主要是热解、燃烧过程,温度高800-1100,最高可达1300,磨损严重,融渣侵蚀严重,盐侵蚀和腐蚀严重。耐高温性能(能长期在800以上高温环境下运行),高强度和优良的耐磨性能(要有优良的机械性能,能承受高温时耐材本身的膨胀应力、回转窑壳体运转时产生的变形应
3、力),良好的化学稳定性和热稳定性(能够抵抗物料高温熔渣及烟气的各种侵蚀和化学腐蚀,能够承受焚烧过程中温度变化产生的各种交变热应力)。无疑选用定型砖要比选用不定型的浇注料好得多。应该选用刚玉莫来石砖或锆镉刚玉莫来石砖:刚玉莫来石砖具有良好的耐磨性能,同时又兼备优异的热稳定性能。加入氧化锆可以进一步提高其热稳定性,加入氧化铬可以大大提高其耐腐蚀性能,可以根据入炉物料的化学特性进行选择。回转窑是运转设备,保温层要求具有一定的机械强度,防止“滑窑” ,因此可以选择致密黏土砖。二燃室二燃室下截段温度高,冷热交变频繁;有捞渣机产生的水蒸气吸收腐蚀性气体,产生各种酸碱腐蚀;结焦严重;形状相对复杂,特别是方接圆过渡段。耐高温,耐腐蚀,热振稳定性好,致密,气孔率低,抗结渣抗渣蚀性能优良,保温层保温性能好。好选用定型耐火砖制品,刚玉莫来石砖或锆镉刚玉莫来石耐腐蚀耐火砖是良好的备选材料。形状复杂,用耐火砖无法完成的部位可以选用同材质的耐火浇注料。背衬保温层选用高铝高强度耐火保温砖或高温硅酸钙板砌筑。最砖墙设置拉钩砖拉固,隔一层拉固一层。浇注炉墙采用Cr25Ni20材质的抓钉锚固。二燃室上截段及顶部温度高(超
4、过1100),有液态物料加入,烟气腐蚀性强(特别是下部),易结焦。耐高温,耐腐蚀,抗结焦,不易倒塌。刚玉莫来石砖是最佳选择,其能耐受1750高温,有一定的耐腐蚀性,高吨位压力机压制且高温炉窑烧制而成,气孔率低,抗结焦性能优良,采用弧形砖或楔形砖圆形砌筑,抗倒塌。顶部易采用钢结构型钢框架焊接抓钉支撑拱形结构,不易脱落坍塌。保温层宜采用高温无石棉硅酸钙板和高铝质耐火保温砖砌筑烟道温度较高,转弯部位易冲刷磨损,主要损坏方式为开裂脱落。耐高温,热振稳定性好,具有一定的耐磨性能。刚玉莫来石耐磨耐火浇注料和轻质保温浇注料。采用Cr25Ni20材质的耐热不锈钢抓钉锚固余热锅炉灰斗温度较低,磨损不大,由一定的坡度,易积灰。一般耐火浇注料均可以符合要求,考虑到灰斗易积灰,建议采用高铝耐火浇注料进行整体浇注,要求模板光滑平整,拆模后用磨光机磨平模板接缝。急冷塔和脱酸塔温度不高,运行环境有水,对设备外壁温度有一定要求,主要损坏方式为脱落,有一定的腐蚀性。要求双层结构,满足设备保温要求;热振稳定性要好,长期运行在气水环境中不能开裂脱落;耐腐蚀。保温层采用耐酸保温浇注料,耐火层采用耐酸耐火浇注料或耐酸胶泥涂抹施
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