一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料的制作方法

本发明属于危险废弃物焚烧装置用耐火材料技术，涉及一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料。

背景技术：

1、随着我国经济的高速发展，城市工业危险废弃物的数量急剧增加，这些废弃物的不当处理会严重影响环境，危害人民生存；目前，工业危险废弃物的处理主要采用焚烧的方法进行无害化处理；废弃物中含有大量的酸性和碱性成分，在高温的焚烧炉内后生成大量的腐蚀性气体，如氯离子、氟离子等酸根离子和钠盐、钾盐等碱金属化合物蒸汽，大量的腐蚀性成分在高温下易与炉衬材料发生化学反应，导致衬里腐蚀损毁，影响生产效率；目前，危险废弃物焚烧装置多采用铬刚玉砖/铬刚玉浇注料作为工作衬；但铬刚玉耐火材料的抗热震性能极差，在温度频繁波动的条件下易发生剥落损毁，降低其使用寿命；铬刚玉材料由于致密度较高，相应导热系数较大，导致焚烧装置运行过程中能量损耗较高，另外，含铬耐火材料在使用过程中易反应生成强致癌的六价铬物质；

2、六铝酸钙作为一种新型合成耐火原料，其高温化学性质稳定，可在碱性、还原性等环境下可稳定存在，且不宜水化，其片状晶体结构降低了热传导，提高材料抗热震性能；专利 “一种等离子体气化炉用六铝酸钙浇注料及其制备方法”（cn110903096 a）和“坚甲耐碱抗压浇注料”（cn105218115a）分别公开了两种纯六铝酸钙浇注料的制备方法，专利“煤催化气化炉用尖晶石-六铝酸钙浇注料及其制备方法”（cn106588056 a）公开了一种适用于碱性环境的尖晶石-六铝酸钙浇注料的制备方法，上述三种浇注料主要利用六铝酸钙优异的抗碱性能、低导热性能和高强度等特点将其使用于等离子熔融炉危废处里炉和煤气化炉装置。专利“一种基于铝铬渣的刚玉-六铝酸钙及其制备方法”（cn108484184 a）公开的一种采用铝铬渣制备刚玉-六铝酸钙原料的方法，属于复合型原材料的合成制备方法，该方法侧面证明了铬刚玉可与六铝酸钙有机复合；但上述几种含六铝酸钙浇注料产品抗酸碱复杂环境侵蚀性能不足，不能直接使用于复杂的危废焚烧装置中。

技术实现思路

1、本发明提出了一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料，在铬刚玉浇注料中引入六铝酸钙原料，提升浇注料的抗热震性能，降低浇注料的导热系数，提升焚烧炉衬里使用寿命。

2、本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

3、一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料，该浇注料直接作为工作层浇注在焚烧炉内；浇注料的原料及质量百分比为：

4、六铝酸钙            d≤5mm         10-50%；

5、铬刚玉              d≤5mm         40-80%；

6、活性ɑ-al2o3微粉     d50≤2μm        3-8%；

7、氧化铬绿            d≤45μm         1-5%；

8、铝酸盐水泥          d≤45μm         3-10%；

9、减水剂                              0.1-0.2%；

10、其中所述的减水剂为外加。

11、所述的铬刚玉为，cr2o3含量≥13%，al2o3含量≥82%，cr2o3+al2o3含量≥98%，粒度为5~0.045mm的段砂。

12、所述的六铝酸钙为al2o3含量≥91wt%，cao含量≥8wt%，cao·6al2o3的矿相组成≥95wt%，体积密度≥3.0g/cm3，粒度为≤5mm的段砂。

13、所述的活性ɑ-al2o3微粉为al2o3含量≥99%的煅烧氧化铝微粉，粒度为d50≤2um。

14、本发明提出的一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料，选用铬刚玉作为基体材料；铬刚玉材料具有强度高，抗侵蚀能力优异，但是其本身抗热震性能较差，且易与碱金属化合物发生反应生成低熔点的铬酸盐化合物，该物质具有强致癌性，在本发明中选用六铝酸钙作为复相，提高浇注料抗热震性能，降低浇注料导热系数，同时减少铬酸盐的生成量，提升浇注料的抗酸碱侵蚀性能。

15、综上，浇注料的有益效果如下：

16、1、热震稳定性能好，降低热震剥落损毁概率；

17、2、高温下抗酸、碱性气体侵蚀性能好，体积稳定性好，有效提高衬里的使用寿命；

18、3、导热系数低，提高衬里的保温性能，节约能源；

技术特征：

1.一种危险废弃物焚烧装置用六铝酸钙的铬刚玉浇注料，该浇注料直接作为工作层浇注在焚烧炉内；浇注料的原料及质量百分比为：

2.如权利要求1所述的一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料，其特征在于：所述的铬刚玉为，cr2o3含量≥13%，al2o3含量≥82%，cr2o3+al2o3含量≥98%，粒度为≤5mm的段砂。

3.如权利要求1所述的一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料，其特征在于：所述的六铝酸钙为al2o3含量≥91wt%，cao含量≥8wt%，cao·6al2o3的矿相组成≥95wt%，体积密度≥3.0g/cm3，粒度为≤5mm的段砂。

4.如权利要求1所述的一种危险废弃物焚烧装置用含二铝酸钙的铬刚玉浇注料，其特征在于所述的活性ɑ-al2o3微粉为al2o3含量≥99%的煅烧氧化铝微粉，粒度为d50≤2um。

技术总结
本发明属于危险废弃物焚烧装置用耐火材料技术，涉及一种危险废弃物焚烧装置用含六铝酸钙的铬刚玉浇注料。涉及的一种含六铝酸钙的铬刚玉浇注料的原料及质量百分比为：六铝酸钙10‑50%、铬刚玉40‑80%、活性ɑ‑Al2O3微粉3‑8%、氧化铬绿1~5%、纯铝酸钙水泥3‑10%、减水剂0.1‑0.2%，其中所述的减水剂为外加。本发明制备的含六铝酸钙的铬刚玉浇注料具有力学性能优异、抗热震性能好、导热系数低、高温下抗酸碱性气体侵蚀性能好、体积稳定性好、使用寿命长等特点，是一种性能优异的环保型耐火材料。

技术研发人员：秦红彬,曹壮,王战民,周慧君,黄志林,张军,张三华,闫磊鑫,刘勇,郭鹏,陈卢,许远超
受保护的技术使用者：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15