垃圾焚烧炉用耐火材料及发展趋势

大量的垃圾在世界范围内不断地增加，这些垃圾可分为以下几类：碎石与挖掘的土石方；工业垃圾；生活垃圾；市政垃圾。

垃圾占用很大的空间并危害着周围的环境，较终变成碎屑。比较研究各种垃圾处理的方法后表明，目前对于垃圾热处理方法还没有相应的替代技术。这是由于垃圾经过热处理可安全堆积，特别是当长期堆积废弃物时，可免于造成对环境的危害。焚烧是保持垃圾的矿化和稳定、污染物的分裂和浓缩以及大量还原的一个方法。

近年来，随着情况的不断变化，焚烧炉及其耐火材料内衬的要求也发生了很大的变化。生活垃圾的热值上升，与此同时，焚烧炉的烟气成分也随着改变，并使耐火材料内衬局部使用寿命的降低。

残余物和垃圾的焚烧炉区分为生活垃圾焚烧炉和特殊垃圾焚烧炉，不同焚烧炉的使用取决于垃圾的类型。炉篦式炉通常用于焚烧生活垃圾。其操作温度基本处于800～1300°C之间。作为垃圾焚烧炉中心的燃烧室使用了象辊轴一样、逐级后切运行的、倾斜和可移动炉篦系统。此外，焚烧炉还有其它不同系统，诸如：低温碳化和流化床焚烧炉系统。

带有烟气净化装置的垃圾焚烧炉一般产生下列残余物：炉渣、过滤的粉尘和净化烟气形成的反应产品。炉渣的主要成分是Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3以及碱性氧化物、碳酸盐和碱土金属。垃圾焚烧炉排放的烟尘和气体污染物主要是盐酸、氟化氢、二氧化硫、氧化氮、一氧化碳等。

垃圾焚烧炉所承受的主要应力类型如下：

高温与强烈的温度变化产生的热应力；摩擦引起的机械应力；渣和腐蚀性粉尘的作用产生的化学应力。

碳化硅耐火材料由于其良好的性能而常常使用于生活垃圾焚烧炉中。这一应用是基于这种材料的特殊性以及抗侵蚀和冲刷的热力学属性。在高温下还具有较高的抗耐磨性。通常使用的碳化硅砖是以硅酸盐或氮化物结合的。高铝砖和耐火浇注料主要用于应力较小的区域。

近年来，开发的硅质结合剂结合的特殊碳化硅制品在温度达到1100°C的区域内，其局部可形成封闭的玻璃状硅酸盐层，因此可以防止受到侵蚀。

在>1200°C的温度应力条件下，氮化物结合的制品使用性能良好。

在1250°C～1350°C的温度下，即在熔融侵蚀条件下，铬刚玉质的高铝制品优于硅质结合剂结合的或氮化物结合的碳化硅材料。