高盐有机废液焚烧炉用耐火材料

耐火材料作为耐高温设备中不可缺少的物质之一，在国民经济各个领域中被广泛地应用在高温生产过程中，对高温行业发展起到了不可替代的重要作用。耐火材料按照物理和化学性质可以分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料；按其形态可分为定形耐火材料和无定性耐火材料；按其组成成分可分为铝硅酸盐耐火材料、硅质耐火材料、镁尖晶石质耐火材料、镁质耐火材料、镁白云石质耐火材料、镁铬质耐火材料、碳复合耐火材料和白云石耐火材料等。

1.高温焚烧炉用耐火材料分类

目前，高盐有机废液焚烧炉炉衬主要为 SiC、Al2O3−SiO2和 Al2O3−Cr2O3质耐火材料三种。

1.1 SiC质耐火材料

碳化硅属于非氧化物材料，因其具有非常强的共价键特性，SiC 质耐火材料具有良好的强度，及优异的耐磨性能、热震稳定性及耐侵蚀性能。然而，SiC 质耐火材料的制备与应用仍存在一些问题（1）SiC 质耐火材料在制备的过程，由于SiC具有很高的硬度，无法轻易烧结，所以耐火材料的致密程度较低（2）在 SiC 质耐火材料的使用过程中，SiC易与氧化物发生反应的特点限制了其使用环境，主要应用于还原性气氛下的高温过程。

1.2 Al2O3−SiO2系耐火材料

Al2O3−SiO2系耐火材料具有高耐火度、高机械强度及优良的热震稳定性。Al2O3−SiO2 系耐火材料主要由刚玉相和莫来石相（3Al2O3·2SiO2）组成。刚玉的真密度为3.85~4.01 g∙cm−3，莫氏硬度为9，熔点高达2050℃，晶体形状呈现为板状、柱状或者粒状，具有较高的化学稳定性、抗磨损性能和良好的抗热震性以及较高的力学强度。莫来石作为Al2O3−SiO2 二元体系唯一稳定的化合物，耐火强度高，荷重软化温度低，同时有优良的抗热震性、抗蠕变性能和体积稳定性等。但是在使用过程中，Al2O3−SiO2 系耐火材料易与焚烧炉中的熔融炉渣发生化学反应，生成膨胀相和低熔点相物质，造成 Al2O3−SiO2系耐火材料发生腐蚀损毁。

1.3 Al2O3−Cr2O3质耐火材料

铬刚玉质耐火材料由于其良好的抗熔渣侵蚀性以及良好的结构和机械性能，被广泛应用于焚烧炉中。在铬刚玉浇注料中引入预合成固溶体(Al1-x,Crx)2O3，可以显著抑制铬刚玉中六价铬化合物的形成，提高了铬刚玉中铬元素的化学稳定性。

氧化铝和氧化铬是铬刚玉质耐火材料的主要化学成分，它们具有相同的晶体结构和相似的离子半径。因此，在温度大于1000℃时，可以通过互相置换形成连续型固溶体(Al1-x,Crx)2O3。此外，氧化铬具有熔点高、化学稳定性好，在高温液态炉渣中溶解度低，与炉渣润湿性低的特点，少量的氧化铬溶解在炉渣中能显著提高炉渣的黏度，可以显著提升耐火材料的耐腐蚀性能。因此，铬刚玉质耐火材料作为危废焚烧炉炉衬材料，在使用过程中表现出了优异的抗熔渣侵蚀性能。