水泥窯固廢處理對(duì)耐火材料的影響及對(duì)策-文庫(kù)吧
2025-01-04 01:28 本頁(yè)面
【正文】 離 11 堿、硫比值的大小對(duì)耐火材料的影響 堿含量過(guò)剩的侵蝕情況（ ASR＞ 1） ? （ 1） 堿對(duì)鋁質(zhì)耐火材料的侵蝕 ? 當(dāng)鋁含量為小于 30％的粘土質(zhì)耐火材料與堿作用時(shí)，生成 KAS6（正長(zhǎng)石）、KAS4（白榴石）與鉀、鈉、 Al2O SiO2的堿鋁硅化合物，呈玻璃熔融體，而另一些晶體如石英、 C2S等熔在玻璃熔融體內(nèi)，形成密封層，阻止了堿的進(jìn)一步侵蝕，在一定程度上保護(hù)了耐火材料。 ? 當(dāng)鋁含量為大于 30％的粘土質(zhì)耐火材料與堿作用時(shí)，生成 KAS4（白榴石）、 KAS2（鉀霞石）與鉀、鈉、 Al2O SiO2的堿鋁硅礦物，體積膨脹超過(guò) 20%以上，此外 α Al2O3與堿作用后，生成 β Al2O3，體積膨脹也會(huì)損壞耐火材料。 ? 超過(guò) 950℃ 時(shí)，莫來(lái)石被堿侵蝕，生成高嶺石，體積增加約 15%，耐火材料因體積膨脹而損壞、剝落，影響使用壽命。 ? 1200℃ 時(shí)，鋁含量為大于 80％的高鋁質(zhì)耐火材料與堿作用，生成少量的KAS4（白榴石）、 KAS2（鉀霞石），體積增加 17－ 20%，導(dǎo)致耐火材料襯里損壞。 12 堿、硫比值的大小對(duì)耐火材料的影響 ?堿含量過(guò)剩的侵蝕情況（ ASR＞ 1） （ 2） 堿對(duì)鎂質(zhì)材料的侵蝕 ? 一般而言， MA尖晶石抗堿侵蝕遠(yuǎn)高于鉻，但若在高含量堿的作用下，堿與 MA尖晶石也起作用，生成堿鋁化合物和 MgO，使材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，容易剝落，縮短磚的使用周期。 ? 合成燒結(jié)氧化鎂制成的高等級(jí)的尖晶石鎂磚，在還原氣氛下，極易受到化學(xué)侵蝕而導(dǎo)致磚的損壞。 ? 在煅燒工業(yè)廢棄物燃料時(shí)，因燃料及顆粒大小不一致的影響，在煅燒過(guò)程中，很容易出現(xiàn)氧化還原（ REDOX）狀況，使耐火襯里的成分頻繁變化，其體積也頻繁地膨脹和收縮，最終使耐材剝落損壞 。 13 堿、硫比值的大小對(duì)耐火材料的影響 ? 硫含量過(guò)剩的侵蝕情況（ ASR＜ 1） ? 在氧化氣氛下，窯氣內(nèi)的 SOx與 C2S中的 CaO反應(yīng)，生成無(wú)水石膏 CaSO4（體積增加 %）。游離的 SO3與鎂鉻磚內(nèi)作結(jié)合劑的 C2S及磚內(nèi)的 MgO等成分起化學(xué)反應(yīng)，生成熔融化合物，主要有 C2S， C3S， MS2， CMS，上述反應(yīng)所生成的低熔融化合物，滲透耐火襯磚內(nèi)，既破壞了襯磚的耐火度，又損壞了襯磚的致密結(jié)構(gòu)，降低襯磚的使用壽命。 ? 同時(shí)，鎂鐵尖晶石磚在 CaO作用下， Mg＋被取代，生成 Ca2Fe2O5，在此過(guò)程中，由于新相的成立，失去原有的陶瓷結(jié)構(gòu)，降低了材料的強(qiáng)度。 ? 當(dāng)磚內(nèi)所有的含有 CaO的二次相減少后，在極端的情況下， SO3與 MgO作用生成含有 MgO的硫酸鹽，在長(zhǎng)時(shí)期作用后，大顆粒的氧化鎂將分裂成小晶粒，影響磚體結(jié)構(gòu)。上述反應(yīng)主要在熱面，生成 CaSO4 和 K2Ca2[SO4]3，冷面主要為 CaSO4的沉積。 ? 在還原氣氛下，三價(jià)硫?qū)⑦€原成二價(jià)硫，在磚的冷面，生成 FeS、 KFeS2和CaS。但在氧化還原狀況下，將出現(xiàn)以下反應(yīng)。 ? 氧化 2Ca2SiO4＋ MgO＋ SO2＋ 1/2O2－ CaSO4+Ca3Mg[SiO4]2 ? 還原 2Ca2SiO4＋ MgO＋ SO2＋ 3CO－ CaS+Ca3Mg[SiO4]2＋ 3CO2 ? 所以在氧化還原（ REDOX）過(guò)程中，出現(xiàn)體積頻繁變化，最終導(dǎo)致襯磚損壞，縮短使用壽命。 14 堿、硫比值的大小對(duì)耐火材料的影響 ?堿硫平衡時(shí)的侵蝕情況（ ASR＝ 1） 堿硫平衡時(shí)，所生成的化合物，一部分在高溫下?lián)]發(fā)隨窯氣經(jīng)煙囪排至大氣，另一部分被熟料吸收，其余填充在耐火磚的孔隙內(nèi)，磚體結(jié)構(gòu)致密損壞，在此過(guò)程中，所有的堿硫酸鹽都不和耐火磚內(nèi)的成分起化學(xué)反應(yīng)，只是對(duì)耐火磚造成物理性能的變化，侵蝕相對(duì)而言比較弱，對(duì)耐火材料的使用周期也較小。 15 堿、氯、硫?qū)饘馘^固件的腐蝕 KCl N a ClNA2SO4K2CO3K2SO4
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