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导语：年5月11日，国务院办公厅对于印发加强危险废料监禁和哄骗解决才略改观实际蓄意的报告，报告中提议，推进危险废料哄骗解决企业范围化进展和业余化规划。新建的危废召集焚烧解决设备解决才略轨则上应大于3万吨/年，适度进展水泥窑协同解决危废料。

危险废料(下列简称危废)品种众多、成分繁杂、地区差别化严峻，解决失当会带来一系列民生和社会题目。实际声明，高温焚烧是危废平安解决和减容化的灵验道路，此中反转窑焚烧工艺是危废解决中最灵验的解决工艺之一，具备解决危废品种多、解决量大等好处。我国自20世纪90年月，渐渐最先运用反转窑焚烧系统解决危废。频年来，因耐火材料损毁致使的停窑事项多有产生，严峻影响了危废焚烧临盆线的安定运行率[1,2]，对反转窑危废焚烧炉耐火内衬策画优化以及高效运行等提议了火急须要。

我国危废料无害化解决近况

我国的危废解决从年最先起步，到年开头孕育联系办理体制，直至年才孕育《国度危废名录》，年，两高法令声明，“不法排放、倾倒、解决3吨以上危废将入刑”，被视为我国危废解决行业启动的关键点。年上半年，《泥土玷污防治步履蓄意》、《国度危险废料名录(年版)》等危废解决联系专项操办的接踵公布实际，年，《“十三五”宇宙危险废料榜样化办理督查考察做事蓄意》公布，年，生态处境部开展“清废步履”蓄意、工信部开展长江经济带产业绿色进展步履，年11月12日，生态处境部办公厅颁布《危险废料焚烧玷污管制准则(二次搜求意见稿)》，年3月10日，国度准则《固体废料玻璃化解决产品手艺请求(搜求意见稿)》公布搜求意见等，均让危废解决行业进展提速，进一步催化危废解决行业进展机缘。

跟着产业的进展，产业临盆经由排放的危废日趋增进。年，个大、中都市产业危废孕育量达.6万吨，此中，产业危废归纳哄骗量占哄骗解决总量的45.3%，解决、储备别离占比43.8%和10.9%，灵验地哄骗和解决是解决产业危废的首要道路。年，个大、中都市产业危废孕育量达.0万吨，估计年由于疫情起源，危废将增至近1亿吨[2-4]。

我国危废焚烧手艺

实际声明，反转窑或水泥窑焚烧解决手艺也许解决固体、液体温和体形态的产业危废，是现今解决危废最为遍及的解决手艺。停止年7月，我国已获取危废规划容许证的水泥窑协同解决项目75个(不包罗港澳台地域)，准许范围.52万吨。今朝水泥窑协同解决危废首要包罗固体危废、废液以及RDF替换燃料等，首要从预热器、分解炉、后窑口以及窑头罩等部位解决，典范入料方法如图1所示。与保守填埋、焚烧的解决方法比拟，水泥窑协同解决废除物有着显然的上风，但由于起步晚，手艺、规划、监禁等多方面的体制建立尚不健壮。由于水泥工艺和产德行量管控日趋老成，许多危废阻止在水泥窑中协同解决，并且协同危废解决后对规划工况、烟气成分、物料组份都孕育很大改变和摇动，加重了水泥窑筒体腐蚀和系统内结圈也许结皮，缩小了耐火材料运用寿命，严峻影响了水泥窑长周期安定运行。

图1水泥窑协同解决危废系统1-篦冷机;2-窑头罩;3-反转窑;4-烟室;5-分解炉;6-预热器

反转窑焚烧炉是业余危废焚烧安装，如图2所示，主体设立由反转窑、二燃室、余热汽锅、急冷塔、脱酸、除尘系统孕育。经由预解决的种种危废经由不同喂料方法投入焚烧系统，在自己重力和反转窑的赓续扭转影响下，物料和助燃空气充足来往，完结干枯、气化和焚烧经由，结尾残留部份淬冷成灰渣。

图2反转窑焚烧炉系统1-料坑;2-进料系统;3-反转窑;4-二燃室;5-汽锅;6-急冷塔;7-脱酸塔;8-除尘;9-烟囱

遵循炉气和固体崎岖方位的不同，或反转窑中焚烧器的场所，反转窑焚烧炉也许分为逆流温柔流两种式样。此中，焚烧器热源在反转窑的进料端，固体和烟气走向类似，成为顺流式;反之，焚烧器热源在出料端，固体和烟气走向相悖，称为逆流式。今朝危废焚烧系统首要因而顺流式反转窑的策画为主，逆流式反转窑更实用于含水率高或热值低的危废等。反转窑焚烧炉具备实用性广特征，可同时解决固体、液体温和体的危废。环保请求日趋老成情势下，业余反转窑危废焚烧炉上风显然。据统计，我国反转窑危废焚烧系统约有条解决临盆线，解决才略从20t/d到t/d不等。年我国危废焚烧解决产能范围到达万t/年，此中业余反转窑焚烧占比53%，首要散布在浙江、江苏、山东、河北、福建等地。

反转窑危废焚烧炉耐火内衬策画

1、反转窑本质

反转窑焚烧炉最关键设立即为反转窑本质，因其是一种动态运行设立，对内衬机关策画请求较高，首先要保证耐火内衬在动态高温形态运行下完全内衬的安定性，防范耐火砖掉砖、抽签等题目。对于危废反转窑系统而言，由于转速较量慢，个别在1转/分下列，也许遵循厂房策画和节能请求取舍单层砖、双层砖、复合砖和完全浇注等不同机关，如图3所示。反转窑耐火材料总厚度个别是-mm不等，此中做事层耐火砖材质个别遵循解决温度和危废品种不同，也许取舍高铝质、刚玉莫来石质以及铬锆刚玉质耐火材料等。

图3反转窑内衬策画

采取厚度-mm单层机关时，由于耐火材料导热系数大多在1.7-2.0以上，后期高温区窑外壁温度到达℃以上，然而完全机关安定，适当于反转窑在室外的项目。采取隔热砖和耐火砖双层机关，由于隔热砖导热系数低，能起到下降窑皮温度影响，窑外壁温度也许管制在℃左右乃至下列，节能功效好，然而对动工请求较高，适当于室内项目。这边要留意隔热砖强度个别请求大于20MPa，隔热砖厚度策画不能低于50mm。既要到达单层砖的安定性，又要下降外壁温度，也许策画复合砖，即做事面是刚玉砖、铬刚玉砖，后背是氧化铝空腹球、高铝也许黏土质，隔热层厚度约为50-70mm。这类产品临盆效率低，并且由于做事层和隔热层材质热膨胀系数和烧结压缩率不同，因而，在接连处简单孕育微裂纹，次品率较高。

鉴于此，也许采取凹槽型复合砖策画，如图4所示，做事层材质稳固，尾部开槽后填充纳米板等绝热材料。这类凹槽砖型复合砖，不只临盆和动工便利，并且也许获取下降筒体外壁温度30-50℃左右功效。

图4凹槽砖型策画示妄念

其它，部份反转窑采取轻质浇注料也许纤维板等做为隔材料，做事层采取重质浇注料(金属抓钉锚固)双层浇注机关，也许正当管制反转窑外壁温度。该机关采取金属件把耐火材料和筒体连为一体，不存在耐火砖零落题目，然而金属件焊接品质和浇注猜中水分烘干排出是关键。

表1几种反转窑策画蓄意优瑕玷

以上几种策画蓄意优瑕玷如表1所示。相较量而言，耐火砖蓄意检验和退换便利，受处境和人为要素影响较小。此刻新建项目反转窑基础都是室外策画，跟着提产和环保请求，采取单层机关安定性较好，高温区也许斟酌凹槽复合砖方法，下降外壁温度。并且从防腐蚀角度，筒体外壁温度管制在-℃区间，较量正当。

2、二燃室

二燃室主邀功效是对烟气停止二次焚烧解决，可燃成分、飞灰颗粒以及二噁英等焚烧分解，物理和化学反映同时存在，反映激烈。二燃室个别包罗耐火材料、保温材料和绝热材料。此中，耐火材料是指做事层重质浇注料、可塑料也许耐火砖等，保温材料是指保温浇注料和保温砖等，绝热材料是指硅酸钙板、陶瓷纤维板以及纳米板等。今朝二燃室内衬策画首要包罗三种方法，如图5所示：1)蓄意一，包罗耐火材料、保温材料和绝热材料;这类三层机关策画，以总厚度mm为例，外壁温度为80-90℃。2)蓄意二，包罗耐火材料和保温材料。该机关外壁温度较高，以mm总厚为例，温度约到达℃。3)蓄意三，包罗耐火材料和绝热材料。这类蓄意介于前两种蓄意之间，以mm总厚为例，外壁温度约为℃以上。个别而言，二燃室温度约为0-1℃，焚烧器部分温度乃至到达1℃以上，于是做事层取舍刚玉莫来石质便可餍足运用请求，焚烧器地区做事层创议运用刚玉质也许铬刚玉质材料。相较量而言，蓄意一的三层机关策画安定性好，阻挡易因漏气也许串火，致使筒体高温腐蚀也许超温变形而停炉检验。

图5二燃室典范耐火内衬策画

3、其余部位

余热汽锅部份主假如灰斗、集箱、顶部密封以及出口烟道须要运用部份耐磨浇注料，此中灰斗采取绝热材料和耐磨浇注料双层了局较多，总厚度个别在-mm。

急冷塔运用耐酸浇注料也许耐酸胶泥，顶部往下约2米地区温度较高也许采取25mm绝热材料做为隔热层，内衬总厚度mm便可。

典范反转窑危废工艺与耐材策画

遵循现场调研觉察，耐火材料损毁首要召集于反转窑本质地区。危废焚烧首要包罗下列几种典范解决工艺，针对此，提议下列策画优化创议。

1、解决含水率高物料

进窑物料含水率高，进料端耐火材料热剥落严峻，热震安定性好的莫来石质、刚玉莫来石质、刚玉碳化硅质等耐火材料实用于此地区。

2、窑头废液解决量大、雾化不好

个别窑头经由雾化枪解决废液，焚烧地区首要在干枯段，受设立影响假如雾化功效不好时，该地区耐火材料也会涌现剥落损毁，莫来石质、刚玉莫来石质、刚玉碳化硅质材料一样实用于此。运行时，个别要增进反省雾化设立频率，同时废液解决量不高出30%为好。

3、铁皮(桶)等硬料解决量大

铁桶等物料硬度大，反转窑转速慢，物料在窑内一再扭转孕育进料区死板磨损严峻。取舍强度高、耐磨性更好的刚玉碳化硅质耐火材料运用功效精良。

4、含低熔点盐量高的物料

物料含K、Na盐量大于5%以上后，熔点较低，简单孕育高温熔渣，对耐火材料浸透、腐蚀严峻。涌现高温熔渣时，高温区耐火材料取舍铬锆刚玉质较为适宜，个别Cr2O3含量为3-10%不等。

5、含氟量高的物料

物猜中含氟比例较高，达1-4%时，如式(1)所示，由于F和耐火材猜中Si很简单反映孕育SiF4气化，孕育衬里基质机关摧残，赶快腐蚀;要老成管制耐火材猜中杂质含量特别是二氧化硅含量，采取Cr2O3含量为9-15%铬刚玉材料，也许餍足反转窑寻常运行须要。

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(1)

结语

危废焚烧是新兴畛域，此中危废品种繁杂众多，物性、热值差别较大，反转窑和二燃室内衬遵循须要，策画式样百般。跟着国度对危废的监禁力度加大，大型反转窑焚烧手艺将在危废解决中获得更遍及的运用，对反转窑焚烧炉耐火材料选型和策画提议了挑战。与保守高温窑炉比拟，耐火材料探索人员应更多

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