[发明专利]一种危废焚烧炉用Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种危废焚烧炉用Al₂O₃‑Cr₂O₃‑ZrO₂砖及其制备方法。其技术方案是：以60～75wt％的板状刚玉颗粒或铬刚玉颗粒为骨料，以3～8wt％的单斜氧化锆微粉或锆英砂微粉、5～12wt％的氧化铬绿微粉或氧化铝微粉、10～15wt％的板状刚玉细粉和5～15wt％的煅烧氧化铝细粉为基质，以骨料与基质之和0.5～3wt％的糊精和3～6wt％的磷酸二氢铝溶液为结合剂。先将基质与糊精混匀，得预混细粉料；再将骨料和磷酸二氢铝溶液混匀，得预混骨料。将预混细粉料加入预混骨料中，混匀，压制成坯，干燥；在1450～1750℃保温2～8h，即得危废焚烧炉用Al₂O₃‑Cr₂O₃‑ZrO₂砖。本发明所制制品具有强度高、热震稳定性好、抗渣侵蚀性和渗透性优良和使用寿命长的特点。

技术领域

本发明属于危废焚烧炉用耐火材料技术领域，具体涉及一种危废焚烧炉用Al₂O₃-Cr₂O₃-ZrO₂砖及其制备方法。

背景技术

危废(危险废物)焚烧技术能够最大限度实现危废的减量化、无害化和资源化，是危废处置的最有效手段之一。危废焚烧炉作为危险废物焚烧处理过程中的关键设备，其内衬用耐火材料的寿命直接决定了焚烧炉的处理效率、经济成本和安全运行。由于危废来源广、种类繁多和成分复杂，危废焚烧炉内衬耐火材料的工作环境相当苛刻。例如，危废焚烧炉内衬耐火材料不仅承受含Na₂O、K₂O和CaO等碱性金属氧化物熔渣的侵蚀渗透，而且要承受HCl和SO₂等挥发分的侵蚀和冲刷。此外，危废焚烧炉内衬耐火材料的内部热应力也会加速内衬材料的损毁。因此，危废焚烧炉内衬耐火材料不仅需具有优良的抗渣侵蚀性和渗透性，还需具备良好的力学性能和热震稳定性。高铝砖和刚玉-莫来石砖被广泛应用于危废焚烧炉内衬材料。但存在抗渣侵蚀性和渗透性差的缺陷，导致使用寿命一般不超过3个月。当环境温度高于1100℃时，Na₂O·11Al₂O₃的形成导致高铝砖过度膨胀(Jacobson N S,Lee K N,Yoshio T.Corrosion of Mullite by Molten Salts[J].Journal of the AmericanCeramic Society,1996,79(8):2161-2167)；在刚玉-莫来石砖中，液相Na₂Si₂O₅的形成导致材料熔化和蠕变，膨胀相NaAlSiO₄和Na₈Al₆Si₆O₂₈S的形成导致材料的突然破裂(VillalbaWeinberg A,Varona C,Chaucherie X,et al.Corrosion of Al₂O₃-SiO₂refractories bysodium and sulfur vapors:A case study on hazardous waste incinerators[J].Ceramics International,2017,43(7):5743-5750)。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的在于提供一种强度高、热震稳定性好、抗渣侵蚀性良好、抗渗透性优异和使用寿命长的危废焚烧炉用Al₂O₃-Cr₂O₃-ZrO₂砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：