在線留言 聯(lián)系我們 網(wǎng)站地圖

歡迎您來(lái)到榮盛集團(tuán)【鄭州榮盛窯爐耐火材料有限公司】官方網(wǎng)站!

139-3717-0928

所在位置:首頁(yè) > 耐材百科 > 技術(shù)專(zhuān)欄

技術(shù)專(zhuān)欄

回轉(zhuǎn)窯危險(xiǎn)廢物焚燒爐耐火材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

編輯:耐火磚廠家   分類(lèi):技術(shù)專(zhuān)欄  發(fā)布:2022-07-20   瀏覽:
危險(xiǎn)廢物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)危廢)種類(lèi)繁多、成分復(fù)雜、區(qū)域差異化嚴(yán)重,處理不當(dāng)會(huì)帶來(lái)一系列民生和社會(huì)問(wèn)題。我國(guó)自20世紀(jì)90年代逐步開(kāi)始使用回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)處理危廢。近年來(lái),因耐火材料損毀導(dǎo)致的停窯事故多有發(fā)生,嚴(yán)重影響了危廢焚燒生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)率,對(duì)回轉(zhuǎn)窯危廢焚燒爐耐材的創(chuàng)新化、綠色環(huán)保以及運(yùn)行等提出了迫切需求。
 
1、我國(guó)危廢無(wú)害化處置現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)危廢產(chǎn)生量快速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年200個(gè)大、中城市工業(yè)危廢產(chǎn)生量達(dá)4643萬(wàn)t,無(wú)害化處置量2482.5萬(wàn)t。2020年,因新冠肺炎疫情的影響,產(chǎn)生的醫(yī)療危廢大量增加,危廢總量增至近1億t。焚燒法是非常有效的無(wú)害化處置方法之一,包括回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和水泥窯協(xié)同兩種方式。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年我國(guó)危廢焚燒處置產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到每年616萬(wàn)t,其中回轉(zhuǎn)窯焚燒占比53%,主要分布在浙江、江蘇、山東、河北、福建等地。
 
2、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐系統(tǒng)
回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)示意圖見(jiàn)下圖,由回轉(zhuǎn)窯、二燃室、余熱鍋爐、急冷塔、脫酸、除塵系統(tǒng)構(gòu)成。
 
圖1注:回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐系統(tǒng)
我國(guó)回轉(zhuǎn)窯危廢焚燒系統(tǒng)約有800條處理生產(chǎn)線,處理能力從每天20t到每天120t不等,主要是以順流式為主。
 
3、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯耐材設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
回轉(zhuǎn)窯危廢焚燒爐處理的危廢主要為含Cl、S、P、鹵素材料、無(wú)機(jī)鹽、氟化物等一些化學(xué)物料,同時(shí)處理一些廢氣和廢水,物料特性復(fù)雜?;剞D(zhuǎn)窯本體是回轉(zhuǎn)窯焚燒爐關(guān)鍵的設(shè)備。
 
2.jpg
根據(jù)廠房設(shè)計(jì)和節(jié)能等要求,可選擇單層磚、雙層磚、復(fù)合磚和整體澆注等不同設(shè)計(jì)方案。根據(jù)處理溫度和危廢種類(lèi)不同,工作層耐火磚材質(zhì)一般可以選擇高鋁磚、剛玉莫來(lái)石磚、鉻鋯剛玉磚等。設(shè)計(jì)總厚度根據(jù)需要,從200mm到350mm不等。
3.jpg
圖2注:回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)示意圖
 
4、內(nèi)襯耐火材料損毀狀況
回轉(zhuǎn)窯工作溫度為800~1200℃,實(shí)際窯內(nèi)煙氣溫度達(dá)到1300℃以上,部分內(nèi)襯直接接觸熔渣、窯內(nèi)噴射滲濾液等,對(duì)耐火材料的抗侵蝕性、抗熱震性以及耐腐蝕性等要求較高。
4.jpg
圖3注:回轉(zhuǎn)窯焚燒爐區(qū)域分布示意圖
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐區(qū)域分布示意圖見(jiàn)圖3,分為進(jìn)料區(qū)、干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燃燼區(qū)。各個(gè)區(qū)域是根據(jù)回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)徑比或尺寸、物料特性和操作工藝不同而變化的。
5.jpg
圖4注:回轉(zhuǎn)窯耐火材料殘磚厚度
圖4示出了某危廢項(xiàng)目使用1年后耐火磚殘余厚度情況。主要損毀以熱剝落、物理磨損和化學(xué)侵蝕為主,窯頭進(jìn)料端以熱剝落和機(jī)械磨損為主,干燥段均勻磨損,高溫區(qū)以化學(xué)侵蝕、機(jī)械磨損為主。其中,高溫區(qū)耐火材料快速損毀是停爐檢修的主要原因。某項(xiàng)目鉻剛玉磚使用1年后的殘磚X射線衍射分析(見(jiàn)圖5)顯示,產(chǎn)生了大量的霞石類(lèi)礦物,同時(shí)檢測(cè)出有六價(jià)鉻存在。其顯微結(jié)構(gòu)分析(見(jiàn)圖6)顯示,致密耐火磚內(nèi)部玻璃相較多,可以推斷物料中鈉鹽與耐火材料發(fā)生反應(yīng),侵蝕并導(dǎo)致耐火材料損毀,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生破壞性體積膨脹,破壞耐火材料結(jié)構(gòu)。
6.jpg
圖5注:回轉(zhuǎn)窯殘磚的XRD圖譜
7.jpg
圖6注:鉻鋼玉殘磚的SEM照片
 
5、結(jié)語(yǔ)
危廢回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯根據(jù)需要,設(shè)計(jì)形式多樣,要關(guān)注廢液量、含水率、鐵桶硬料、鹽含量和氟含量等因素。對(duì)于熔渣式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐高溫燃燒區(qū),鉻剛玉質(zhì)耐火材料抗侵蝕勢(shì)明顯。但危廢焚燒工況下六價(jià)鉻形成問(wèn)題突出,應(yīng)開(kāi)展無(wú)鉻化研究。隨著對(duì)危險(xiǎn)廢物的監(jiān)管力度的加大,大型回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)將在危廢處理中得到更廣泛的應(yīng)用,對(duì)回轉(zhuǎn)窯焚燒爐耐火材料化和設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。

耐材百科Refractory Encyclopedia

客服中心

0371-56777921

139-3717-0928

3491492646