水泥窑固废处理对耐火材料的影响及对策

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1、欢迎各位领导、专家指导工作北京通达耐火技术公司范泳1水泥窑固废处理对耐火材料的影响及对策引言水泥窑固废处理现状耐火材料的对策和发展结论北京通达耐火技术有限公司2引言随着世界环境问题的日益突出和可持续发展战略的要求，人们越来越关注各种类型废弃物的处理和利用，期望在某些工业领域可以替代燃料和原料加以利用。目前能够利用废弃物的工业有水泥及混凝土、发电、冶金、玻璃、砖瓦、石灰和建筑业。而水泥工业是公认的利用量大、范围宽及效果好的行业，也是首选部门。它不仅能利用废弃物，还能代替焚烧炉销毁一些有毒有害的即所谓危险废弃物，这将是21世纪水泥工业发展的方向之一。据资料介绍，目前世

2、界上约有100多家水泥企业在用可燃性废弃物作替代燃料，节约了大量自然资源，同时在保证水泥工业采用可燃烧工业废弃物作为替代燃料时，水泥产品质量以及大气环境不受到影响。所以水泥窑处理废弃物的条件得天独厚，也是水泥工业走可持续发展道路的客观要求。北京通达耐火技术有限公司3水泥窑固废处理现状水泥窑可以处理的废弃物的种类固废处理对耐火材料的影响碱、氯、硫对金属锚固件的腐蚀北京通达耐火技术有限公司4固废处理对耐火材料的影响碱、硫等元素化合物与耐火材料的反应碱、硫比值的大小对耐火材料的影响北京通达耐火技术有限公司5水泥窑可以处理的废弃物的种类1.固体废弃物作原料：粉煤灰、炉渣、

3、煤矸石、石灰残渣、电石渣、制糖废渣、高炉炉渣、钢渣、铜矿渣、硫酸渣、锑矿尾砂、铝矾土、锡回收渣、磷石膏、氟石膏、化学石膏、硅砂、飞灰、型砂、水厂污泥、河流淤泥等。2.固体废弃物作燃料石油焦、石墨粉、焦碳屑、废轮胎、橡胶、塑料、造纸工业废料、生活垃圾、肉骨粉、油面岩、泥碳、电池、农作物的杆等，以及碎木屑、纺织废品、有机有害化工废料、医药废弃物等。北京通达耐火技术有限公司6固废处理对耐火材料的影响碱、硫等元素化合物与耐火材料的反应1高铝质耐火材料与碱、硫的反应：A3S2+16SiO2+3K2O——3KAS6（正长石）A3S2+10SiO2+3K2O——3KAS4（白榴

4、石）2A3S2+8SiO2+6K2O——6KAS2（钾霞石）Al2O3+K2O+Na2O——（K、Na）O·Al2O3（β刚玉）2CaSO4+K2SO4——2CaSO4·K2SO42CaSO4·K2SO4+H2O——2CaSO4·K2SO4·H2O（钾石膏）北京通达耐火技术有限公司7固废处理对耐火材料的影响碱、硫等元素化合物与耐火材料的反应镁质耐火材料与碱、硫的反应：（1）氧化气氛2C2S+MgO+SO3——CaSO4+C3MS2C3MS2+MgO+SO3——CaSO4+CMSCMS+MgO+SO3——CaSO4+M2S2CaSO4+K2SO4——2CaSO4·K

5、2SO43MgO·Al2O3+4CaO+SO3——4CaO·3Al2O3·SO3+3MgO北京通达耐火技术有限公司8固废处理对耐火材料的影响碱、硫等元素化合物与耐火材料的反应（2）还原气氛4MgO+2K2O+4FeO·Al2O3+8SO3——4KFeS2+4MgO·Al2O3+11O2MgFe2O4+K2O+4SO3——2KFeS2+MgO+8O22KFeS2+8O2——K2SO4+Fe2(SO4)3北京通达耐火技术有限公司9碱、硫比值的大小对耐火材料的影响碱硫比的计算公式：Na2O/62+K2O/94-Cl/71ASR=SO3/80ASR＜11＞1有害元素KCl

6、+K2SO4、SO3游离KCl+K2SO4KCl+K2SO4、K2O游离北京通达耐火技术有限公司10碱、硫比值的大小对耐火材料的影响碱含量过剩的侵蚀情况（ASR＞1）（1）碱对铝质耐火材料的侵蚀当铝含量为小于30％的粘土质耐火材料与碱作用时，生成KAS6（正长石）、KAS4（白榴石）与钾、钠、Al2O3、SiO2的碱铝硅化合物，呈玻璃熔融体，而另一些晶体如石英、C2S等熔在玻璃熔融体内，形成密封层，阻止了碱的进一步侵蚀，在一定程度上保护了耐火材料。当铝含量为大于30％的粘土质耐火材料与碱作用时，生成KAS4（白榴石）、KAS2（钾霞石）与钾、钠、Al2O3、SiO

7、2的碱铝硅矿物，体积膨胀超过20%以上，此外α-Al2O3与碱作用后，生成β-Al2O3，体积膨胀也会损坏耐火材料。超过950℃时，莫来石被碱侵蚀，生成高岭石，体积增加约15%，耐火材料因体积膨胀而损坏、剥落，影响使用寿命。1200℃时，铝含量为大于80％的高铝质耐火材料与碱作用，生成少量的KAS4（白榴石）、KAS2（钾霞石），体积增加17－20%，导致耐火材料衬里损坏。北京通达耐火技术有限公司11碱、硫比值的大小对耐火材料的影响碱含量过剩的侵蚀情况（ASR＞1）（2）碱对镁质材料的侵蚀一般而言，MA尖晶石抗碱侵蚀远高于铬，但若在高含量碱的作用下，碱与MA尖晶石

8、也起作用，