均质料对垃圾焚烧炉用耐磨浇注料性能的影响
刘淑焕 占华生 郑华
摘 要：为了研究均质料对垃圾焚烧炉用耐磨浇注料性能的影响，本文以高铝矾土、均质料为主要原料；以二氧化硅微粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉等为辅助原料；外加定量的水和分散剂配制成高强耐磨浇注料，并利用回转抗灰渣实验研究了添加均质料的浇注料抗飞灰（碱度为1.0）的侵蚀性能。结果表明：均质料引入，明显降低耐磨浇注料的显气孔率，提高了产品的强度，改善其耐磨性，以及改善了耐磨浇注料抗灰渣渗透侵蚀性能。
关键词：耐磨浇注料；均质料；飞灰；回转抗渣
1 前言
垃圾焚烧炉的工作温度一般不超过1400℃，但复杂的工作环境（如：气体的侵蚀、垃圾在高温移动过程中对炉体内部的磨损和冲击），要求其具有优质的耐火材料内衬。因此，通常要求耐火材料具有如下特点：（1） 高强度和良好的耐磨性。以抵抗固体物料的磨损和热气流的冲刷；（2） 良好的体积稳定性和耐酸性。以抵抗炉内酸性物质的侵蚀；（3） 良好的热震稳定性。以抵抗炉温的变化对材料的破坏；（4） 良好的抗CO侵蚀能力。以避免因CO侵蚀而引起炉衬崩裂。而且，随着焚烧炉大型化的发展趋势，对焚烧炉用耐火材料技术要求也越来越严格[1]。
一般焚烧炉用高铝质耐磨浇注料主要原料大多采用传统的高铝矾土熟料，而高铝矾土随着产地的差异，其原料组成不同，尤其是杂质种类和含量差异较大。而且，受传统的烧成工艺和人工拣选工艺的影响，高铝矾土熟料具有质量不够稳定、加工不够精细、均匀性差等特点，这严重影响了耐磨耐火浇注料性能指标的稳定性和均匀性。甚至会出现高温炉衬局部磨损、渗透及侵蚀过快等问题，严重降低了耐磨材料的使用寿命和高温窑炉的利用效率。
均质类材料是通过均化工艺和适当高温煅烧从而达到结构、性能和质量的稳定、均匀，避免杂质集中的现象。我国在“八·五”攻关中，根据矾土的铝含量和杂质的特点，进行了高铝矾土均化料的研究开发工作，逐渐开发了Al2O3含量为70%～90%、体积密度为2.9～3.5 g·cm-3的均质料。人工合成均质料，具有低气孔率、低吸水率、体积密度高，以及高均匀性等特点[2]。因此，本文分析了均质料在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中的应用情况，为焚烧炉用均质料质耐磨浇注料的开发提供了理论依据。
2 实验内容
2.1 实验原料及试样制备
本文所采用的主要原料为高铝矾土和均质料；辅助原料包括铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉和二氧化硅微粉等；外加高效分散剂，详情如表1所示。实验配方如表2所示。
按照表2进行称量、配料、预混，并在小型混练机中加水强制搅拌（外加定量分散剂）后，再成型。试样室温养护24h后脱模，并在110℃干燥24h后备用。
2.2 实验方法
对试样在110℃干燥24h，并在1100℃保温3h后对试样进行显气孔率、抗折耐压强度以及耐磨性等检测。抗灰渣侵蚀试验采用回转抗渣装置[3]。回转抗渣试验以混合煤气（煤气和氧气混合气体）为热源对材料进行加热升温，到达预定温度1400 ℃时，开始投入碱度（C/S）为1.0的焚烧炉飞灰，每次投入的焚烧炉飞灰为1kg，加入总量为6kg，试验侵蚀时间为6 h。试验结束后，将被侵蚀试样从中间切开，然后测量并计算出试样平均侵蚀量和最大侵蚀量。
3 结果分析与讨论
3.1 物理性能分析
1#和2#试样在110℃和1100℃温度下的显气孔率和试样强度的关系如图1、图2、图3和图4所示。耐磨区形貌对比如表5所示。
从图1～图3可以看出，均质料的显气孔率比烧结高铝矾土低，抗折强度高，耐压强度高。图4、图5表明， 烧结高铝矾土试样耐磨区域磨损严重，表面不平整；均质料试样磨损较少，表面光滑。这主要是由于均质料均一性好、致密性高等性能，使得含均质料试样，显气孔率明显降低，致命性增强，这有利于提高试样的强度。说明均质料的引入，耐磨性能显著得到改善。
3.2 侵蚀结果分析
图6为抗灰渣侵蚀后试样的纵切面照片，图7为侵蚀后各试样的侵蚀量。
由图6、图7可以看出，用均质料替代传统烧结高铝矾土原料后，由于原料均一性，以及致命性均得到了提高，所以试样的侵蚀量明显降低。
4 结语
本实验在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中，引入均质料不仅降低了材料的显气孔率，提高了材料的强度和耐磨性等性能，而且提高了耐磨浇注料抗飞灰侵蚀和渗透的性能，延长了焚烧炉关键部位耐磨浇注料的使用寿命，保证焚烧炉的稳定运行。截至到目前，利用均质料开发的耐磨浇注料，已在山东乳山、上海康恒项目、首钢能源、哈尔滨双琦等项目上使用，使用效果良好。
参考文献
[1] 王雷，张运翘. 垃圾焚烧炉及耐火耐磨材料探讨[J]. 发电设备，2007，4.
[2] 钟香崇.产学研结合发展有中国特色的优质耐火材料[J].耐火材料，2009，1.
[3] 占华生，陈俊红，薛文东，等. 添加Si粉和Si3N4粉对Al2O3-SiC材料抗侵蚀性影响[J].耐火材料，2008，42.
摘 要：为了研究均质料对垃圾焚烧炉用耐磨浇注料性能的影响，本文以高铝矾土、均质料为主要原料；以二氧化硅微粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉等为辅助原料；外加定量的水和分散剂配制成高强耐磨浇注料，并利用回转抗灰渣实验研究了添加均质料的浇注料抗飞灰（碱度为1.0）的侵蚀性能。结果表明：均质料引入，明显降低耐磨浇注料的显气孔率，提高了产品的强度，改善其耐磨性，以及改善了耐磨浇注料抗灰渣渗透侵蚀性能。
关键词：耐磨浇注料；均质料；飞灰；回转抗渣
1 前言
垃圾焚烧炉的工作温度一般不超过1400℃，但复杂的工作环境（如：气体的侵蚀、垃圾在高温移动过程中对炉体内部的磨损和冲击），要求其具有优质的耐火材料内衬。因此，通常要求耐火材料具有如下特点：（1） 高强度和良好的耐磨性。以抵抗固体物料的磨损和热气流的冲刷；（2） 良好的体积稳定性和耐酸性。以抵抗炉内酸性物质的侵蚀；（3） 良好的热震稳定性。以抵抗炉温的变化对材料的破坏；（4） 良好的抗CO侵蚀能力。以避免因CO侵蚀而引起炉衬崩裂。而且，随着焚烧炉大型化的发展趋势，对焚烧炉用耐火材料技术要求也越来越严格[1]。
一般焚烧炉用高铝质耐磨浇注料主要原料大多采用传统的高铝矾土熟料，而高铝矾土随着产地的差异，其原料组成不同，尤其是杂质种类和含量差异较大。而且，受传统的烧成工艺和人工拣选工艺的影响，高铝矾土熟料具有质量不够稳定、加工不够精细、均匀性差等特点，这严重影响了耐磨耐火浇注料性能指标的稳定性和均匀性。甚至会出现高温炉衬局部磨损、渗透及侵蚀过快等问题，严重降低了耐磨材料的使用寿命和高温窑炉的利用效率。
均质类材料是通过均化工艺和适当高温煅烧从而达到结构、性能和质量的稳定、均匀，避免杂质集中的现象。我国在“八·五”攻关中，根据矾土的铝含量和杂质的特点，进行了高铝矾土均化料的研究开发工作，逐渐开发了Al2O3含量为70%～90%、体积密度为2.9～3.5 g·cm-3的均质料。人工合成均质料，具有低气孔率、低吸水率、体积密度高，以及高均匀性等特点[2]。因此，本文分析了均质料在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中的应用情况，为焚烧炉用均质料质耐磨浇注料的开发提供了理论依据。
2 实验内容
2.1 实验原料及试样制备
本文所采用的主要原料为高铝矾土和均质料；辅助原料包括铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉和二氧化硅微粉等；外加高效分散剂，详情如表1所示。实验配方如表2所示。
按照表2进行称量、配料、预混，并在小型混练机中加水强制搅拌（外加定量分散剂）后，再成型。试样室温养护24h后脱模，并在110℃干燥24h后备用。
2.2 实验方法
对试样在110℃干燥24h，并在1100℃保温3h后对试样进行显气孔率、抗折耐压强度以及耐磨性等检测。抗灰渣侵蚀试验采用回转抗渣装置[3]。回转抗渣试验以混合煤气（煤气和氧气混合气体）为热源对材料进行加热升温，到达预定温度1400 ℃时，开始投入碱度（C/S）为1.0的焚烧炉飞灰，每次投入的焚烧炉飞灰为1kg，加入总量为6kg，试验侵蚀时间为6 h。试验结束后，将被侵蚀试样从中间切开，然后测量并计算出试样平均侵蚀量和最大侵蚀量。
3 结果分析与讨论
3.1 物理性能分析
1#和2#试样在110℃和1100℃温度下的显气孔率和试样强度的关系如图1、图2、图3和图4所示。耐磨区形貌对比如表5所示。
从图1～图3可以看出，均质料的显气孔率比烧结高铝矾土低，抗折强度高，耐压强度高。图4、图5表明， 烧结高铝矾土试样耐磨区域磨损严重，表面不平整；均质料试样磨损较少，表面光滑。这主要是由于均质料均一性好、致密性高等性能，使得含均质料试样，显气孔率明显降低，致命性增强，这有利于提高试样的强度。说明均质料的引入，耐磨性能显著得到改善。
3.2 侵蚀结果分析
图6为抗灰渣侵蚀后试样的纵切面照片，图7为侵蚀后各试样的侵蚀量。
由图6、图7可以看出，用均质料替代传统烧结高铝矾土原料后，由于原料均一性，以及致命性均得到了提高，所以试样的侵蚀量明显降低。
4 结语
本实验在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中，引入均质料不仅降低了材料的显气孔率，提高了材料的强度和耐磨性等性能，而且提高了耐磨浇注料抗飞灰侵蚀和渗透的性能，延长了焚烧炉关键部位耐磨浇注料的使用寿命，保证焚烧炉的稳定运行。截至到目前，利用均质料开发的耐磨浇注料，已在山东乳山、上海康恒项目、首钢能源、哈尔滨双琦等项目上使用，使用效果良好。
参考文献
[1] 王雷，张运翘. 垃圾焚烧炉及耐火耐磨材料探讨[J]. 发电设备，2007，4.
[2] 钟香崇.产学研结合发展有中国特色的优质耐火材料[J].耐火材料，2009，1.
[3] 占华生，陈俊红，薛文东，等. 添加Si粉和Si3N4粉对Al2O3-SiC材料抗侵蚀性影响[J].耐火材料，2008，42.
摘 要：为了研究均质料对垃圾焚烧炉用耐磨浇注料性能的影响，本文以高铝矾土、均质料为主要原料；以二氧化硅微粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉等为辅助原料；外加定量的水和分散剂配制成高强耐磨浇注料，并利用回转抗灰渣实验研究了添加均质料的浇注料抗飞灰（碱度为1.0）的侵蚀性能。结果表明：均质料引入，明显降低耐磨浇注料的显气孔率，提高了产品的强度，改善其耐磨性，以及改善了耐磨浇注料抗灰渣渗透侵蚀性能。
关键词：耐磨浇注料；均质料；飞灰；回转抗渣
1 前言
垃圾焚烧炉的工作温度一般不超过1400℃，但复杂的工作环境（如：气体的侵蚀、垃圾在高温移动过程中对炉体内部的磨损和冲击），要求其具有优质的耐火材料内衬。因此，通常要求耐火材料具有如下特点：（1） 高强度和良好的耐磨性。以抵抗固体物料的磨损和热气流的冲刷；（2） 良好的体积稳定性和耐酸性。以抵抗炉内酸性物质的侵蚀；（3） 良好的热震稳定性。以抵抗炉温的变化对材料的破坏；（4） 良好的抗CO侵蚀能力。以避免因CO侵蚀而引起炉衬崩裂。而且，随着焚烧炉大型化的发展趋势，对焚烧炉用耐火材料技术要求也越来越严格[1]。
一般焚烧炉用高铝质耐磨浇注料主要原料大多采用传统的高铝矾土熟料，而高铝矾土随着产地的差异，其原料组成不同，尤其是杂质种类和含量差异较大。而且，受传统的烧成工艺和人工拣选工艺的影响，高铝矾土熟料具有质量不够稳定、加工不够精细、均匀性差等特点，这严重影响了耐磨耐火浇注料性能指标的稳定性和均匀性。甚至会出现高温炉衬局部磨损、渗透及侵蚀过快等问题，严重降低了耐磨材料的使用寿命和高温窑炉的利用效率。
均质类材料是通过均化工艺和适当高温煅烧从而达到结构、性能和质量的稳定、均匀，避免杂质集中的现象。我国在“八·五”攻关中，根据矾土的铝含量和杂质的特点，进行了高铝矾土均化料的研究开发工作，逐渐开发了Al2O3含量为70%～90%、体积密度为2.9～3.5 g·cm-3的均质料。人工合成均质料，具有低气孔率、低吸水率、体积密度高，以及高均匀性等特点[2]。因此，本文分析了均质料在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中的应用情况，为焚烧炉用均质料质耐磨浇注料的开发提供了理论依据。
2 实验内容
2.1 实验原料及试样制备
本文所采用的主要原料为高铝矾土和均质料；辅助原料包括铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉和二氧化硅微粉等；外加高效分散剂，详情如表1所示。实验配方如表2所示。
按照表2进行称量、配料、预混，并在小型混练机中加水强制搅拌（外加定量分散剂）后，再成型。试样室温养护24h后脱模，并在110℃干燥24h后备用。
2.2 实验方法
对试样在110℃干燥24h，并在1100℃保温3h后对试样进行显气孔率、抗折耐压强度以及耐磨性等检测。抗灰渣侵蚀试验采用回转抗渣装置[3]。回转抗渣试验以混合煤气（煤气和氧气混合气体）为热源对材料进行加热升温，到达预定温度1400 ℃时，开始投入碱度（C/S）为1.0的焚烧炉飞灰，每次投入的焚烧炉飞灰为1kg，加入总量为6kg，试验侵蚀时间为6 h。试验结束后，将被侵蚀试样从中间切开，然后测量并计算出试样平均侵蚀量和最大侵蚀量。
3 结果分析与讨论
3.1 物理性能分析
1#和2#试样在110℃和1100℃温度下的显气孔率和试样强度的关系如图1、图2、图3和图4所示。耐磨区形貌对比如表5所示。
从图1～图3可以看出，均质料的显气孔率比烧结高铝矾土低，抗折强度高，耐压强度高。图4、图5表明， 烧结高铝矾土试样耐磨区域磨损严重，表面不平整；均质料试样磨损较少，表面光滑。这主要是由于均质料均一性好、致密性高等性能，使得含均质料试样，显气孔率明显降低，致命性增强，这有利于提高试样的强度。说明均质料的引入，耐磨性能显著得到改善。
3.2 侵蚀结果分析
图6为抗灰渣侵蚀后试样的纵切面照片，图7为侵蚀后各试样的侵蚀量。
由图6、图7可以看出，用均质料替代传统烧结高铝矾土原料后，由于原料均一性，以及致命性均得到了提高，所以试样的侵蚀量明显降低。
4 结语
本实验在垃圾焚烧炉用耐磨浇注料中，引入均质料不仅降低了材料的显气孔率，提高了材料的强度和耐磨性等性能，而且提高了耐磨浇注料抗飞灰侵蚀和渗透的性能，延长了焚烧炉关键部位耐磨浇注料的使用寿命，保证焚烧炉的稳定运行。截至到目前，利用均质料开发的耐磨浇注料，已在山东乳山、上海康恒项目、首钢能源、哈尔滨双琦等项目上使用，使用效果良好。
参考文献
[1] 王雷，张运翘. 垃圾焚烧炉及耐火耐磨材料探讨[J]. 发电设备，2007，4.
[2] 钟香崇.产学研结合发展有中国特色的优质耐火材料[J].耐火材料，2009，1.
[3] 占华生，陈俊红，薛文东，等. 添加Si粉和Si3N4粉对Al2O3-SiC材料抗侵蚀性影响[J].耐火材料，2008，42.
