申 科

（山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046200）

引言

堿侵蝕技術(shù)問題是耐火材料在具體運用過程中需要面對和加以解決的重點問題。在堿侵蝕技術(shù)作用環(huán)境下，耐火材料在具體使用過程中的技術(shù)性能穩(wěn)定性，與溫度因素、化學(xué)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)因素，以及物相組成結(jié)構(gòu)因素具備密切相關(guān)性[1]。遵照部分學(xué)者針對Al2O3-SiO2系耐火材料展開的研究可知，在溫度參數(shù)低于1 100.00℃條件下，如果Al2O3物質(zhì)含量處在較高水平，通常有助于改善提升Al2O3-SiO2系耐火材料所具備的抗堿侵蝕作用技術(shù)性能；而在溫度參數(shù)高于1 100.00℃條件下，為控制降低β-Al2O3的實際生成數(shù)量，應(yīng)當采取適當措施控制并降低Al2O3-SiO2系耐火材料中的Al2O3物質(zhì)含量比例，繼而逐漸改良Al2O3-SiO2系耐火材料所具備的抗堿侵蝕作用技術(shù)性能。在煤化工企業(yè)具體開展針對危險廢物的焚燒處理技術(shù)活動過程中，與危險廢物焚燒爐設(shè)備的運行使用過程相伴隨，二次燃燒室設(shè)備發(fā)揮的主要技術(shù)功能，在于能夠穩(wěn)定提供持續(xù)時間為2.00 s 的高溫技術(shù)環(huán)境（溫度參數(shù)＞850.00 ℃），繼而支持實現(xiàn)針對毒性有機蒸汽物質(zhì)的消除技術(shù)目標。而在其他類型的危險廢物處理技術(shù)設(shè)備之中，考慮到危險廢物本身在化學(xué)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)方面存在顯著差異，在具體針對毒性有機蒸汽物質(zhì)展開處理過程中，通常需要設(shè)置維持的溫度參數(shù)處在更高水平（1 100.00 ℃～1 150.00 ℃）。在危險廢物焚燒爐具體運行過程中，基于底部回轉(zhuǎn)窯設(shè)備向外排出的廢氣物質(zhì)和飛灰物質(zhì)，在經(jīng)由二次燃燒室設(shè)備發(fā)揮的處理技術(shù)作用之后，其能夠基于頂部位置具體進入到廢熱鍋爐設(shè)備內(nèi)部?；诨剞D(zhuǎn)窯設(shè)備內(nèi)部無法支持實現(xiàn)針對低熱值廢液物質(zhì)的處理技術(shù)目標，而低熱值廢液物質(zhì)在與天然氣物質(zhì)相互混合之后，能夠被共同噴入到二次燃燒室設(shè)備內(nèi)部，繼而接受焚燒處理技術(shù)過程。源于天然氣物質(zhì)和廢料物質(zhì)之中均會包含有一定數(shù)量的硫元素，且低燃燒值危險廢液物質(zhì)中包含有較多數(shù)量的，含有鈉元素或者是鉀元素的堿性化學(xué)物質(zhì)，客觀上會在二次燃燒室設(shè)備內(nèi)部形成強堿性侵蝕作用技術(shù)環(huán)境[2-3]。

1 試驗設(shè)計

1.1 試樣

選擇黏土磚材料、高鋁磚材料、紅柱石磚材料以及剛玉磚材料作為試樣，其基本技術(shù)性能參見表1。

表1 4 種耐火材料的技術(shù)性能指標

1.2 工業(yè)試驗

要將尺寸參數(shù)為50.00 mm×50.00 mm×100.00 mm的上述4 種試樣安裝配置在危廢焚燒爐二次燃燒室設(shè)備燒嘴技術(shù)組件上方爐門位置持續(xù)8 個月，二次燃燒室設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖見下頁圖1 所示。

圖1 試驗過程中選擇運用的二次燃燒室設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

要將所選試樣的受熱面結(jié)構(gòu)放置在二次燃燒室設(shè)備內(nèi)部的強侵蝕性技術(shù)環(huán)境中，同時將其冷面結(jié)構(gòu)與具備相同材質(zhì)的第二層工作襯結(jié)構(gòu)相互接觸，且試樣之間未使用火泥。

1.3 性能表征方法

在持續(xù)使用時間滿8 個月之后，要針對實際選擇的試樣展開尺寸測量技術(shù)環(huán)節(jié)、切割技術(shù)環(huán)節(jié)、氣孔率測試技術(shù)環(huán)節(jié)以及物相分析技術(shù)環(huán)節(jié)。

要借由運用水冷金剛石鋸片將所選試樣基于中間部位切割處理成厚度參數(shù)為10.00 mm 的切片，并且對其開展拍照處理環(huán)節(jié)。

2 試驗結(jié)果

2.1 外觀變化

從基本的外觀表現(xiàn)特征角度展開闡釋分析，在經(jīng)歷持續(xù)時間為8 個月的使用過程之后，入選的4 種試樣在基本顏色方面均發(fā)生顯著變化，且觀察結(jié)果顯示，4 種試樣的熱面結(jié)構(gòu)均形成和涌現(xiàn)出一層包含SiO2、Na2O、CaO、Fe2O3以及SO3等物質(zhì)成分的沉積物，客觀上說明4 種試樣均與二次燃燒室設(shè)備中存在的強侵蝕技術(shù)氛圍發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)過程。

黏土磚試樣發(fā)生幅度為3.50%的線變化過程，但是其他3 種試樣僅發(fā)生幅度較小的尺寸變化現(xiàn)象。

從外觀表現(xiàn)特征角度展開闡釋分析，剛玉磚材料（SiO2質(zhì)量分數(shù)為6.00%）的熱面結(jié)構(gòu)與沉積層結(jié)構(gòu)之間存在著表現(xiàn)程度清晰的相互分界線，說明剛玉磚材料未受到顯著的影響和改變；高鋁磚材料（SiO2質(zhì)量分數(shù)為29.00%）實際受到的影響改變作用程度較??；紅柱石磚材料（SiO2質(zhì)量分數(shù)為36.00%）呈現(xiàn)出層裂現(xiàn)象；黏土磚材料（SiO2質(zhì)量分數(shù)為52.00%）形成和展示出程度較為嚴重的變形現(xiàn)象和裂紋現(xiàn)象。

2.2 氣孔率變化

借由針對接受侵蝕技術(shù)作用前后的4 種入選試樣的顯氣孔率技術(shù)參數(shù)項目展開測定，其實際獲取的結(jié)果顯示，黏土磚材料在經(jīng)歷侵蝕作用技術(shù)過程之后，其顯氣孔率參數(shù)為15.00%，另外三種材料的顯氣孔率參數(shù)均降低到5.00%。

2.3 物相變化

在針對基于二次燃燒室內(nèi)部持續(xù)使用8 個月的四種試樣展開XRD 技術(shù)分析條件下，其實際獲取的結(jié)果顯示，四種試樣在經(jīng)歷持續(xù)時間為8 個月的暴露技術(shù)過程之后，其均在XRD 圖譜分析技術(shù)結(jié)果的2θ＜15.00°位置呈現(xiàn)出駝峰現(xiàn)象，客觀上說明四種試驗材料之中均形成和呈現(xiàn)出數(shù)量較多的無定形物相。

遵照現(xiàn)有的技術(shù)研究經(jīng)驗，駝峰現(xiàn)象表現(xiàn)程度越顯著，則二氧化硅物質(zhì)的含量水平就越高。

3 結(jié)語

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道，在危廢焚燒爐二次燃燒室具體運行使用過程中，耐火技術(shù)材料具體發(fā)生的侵蝕毀損問題，與熱侵蝕技術(shù)作用因素具備高度相關(guān)性。在中溫技術(shù)環(huán)境之中（溫度參數(shù)數(shù)值介于700.00 ℃～1 000.00 ℃之間），通常存在著堿金屬類物質(zhì)，以及硫蒸氣物質(zhì)發(fā)揮的侵蝕技術(shù)作用過程。在爐內(nèi)溫度參數(shù)降低到芒硝物質(zhì)（Na2SO4）的露點溫度之后，芒硝物質(zhì)將會在磚中呈現(xiàn)沉積技術(shù)過程。從宏觀性視角展開闡釋分析，芒硝物質(zhì)與耐火材料之間實際發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程，與耐火材料具備的二氧化硅物質(zhì)含量水平，具備密切相關(guān)性，且耐火材料中二氧化硅物質(zhì)含量水平越高，其實際遭遇的侵蝕破壞作用過程推進速度就越快。