磷酸鹽高鋁磚在垃圾焚燒回轉(zhuǎn)窯上的損壞

磷酸鹽高鋁磚在垃圾焚燒水泥回轉(zhuǎn)窯上作窯襯材料，其中過渡帶和冷卻帶在大中型窯中比一般普通高鋁磚使用壽命可延長2~3倍，在小型窯中可延長3~4倍。若用于燒成帶可延長1~2倍。而磷酸鹽結(jié)合耐磨磚用于冷卻帶，則抗磨損性較好，使用壽命較長。

從實(shí)踐結(jié)果表明，磷酸鹽高鋁磚作垃圾焚燒回轉(zhuǎn)窯窯襯材料，其使用壽命不僅取決于磚體本身的化學(xué)礦物組成、組織結(jié)構(gòu)和外形尺寸，而且與窯體結(jié)構(gòu)、砌筑技術(shù)、操作方法及外加水泥原料和煤粉和垃圾化學(xué)成份等因素有關(guān)。在垃圾焚燒回轉(zhuǎn)窯上的損壞有以下幾方面。

一：機(jī)械扭曲變形損壞

磷酸鹽高鋁磚用于垃圾焚燒發(fā)電水泥回轉(zhuǎn)窯機(jī)械損壞，主要是窯體變形和熱膨脹引起的。窯體變形是由于窯輪帶斷面的橢圓度，窯的徑向變形以及開窯和停窯的巨大扭力對磷酸鹽高鋁磚窯襯造成壓縮、彎曲、拉伸、剪切等應(yīng)力作用，使磚與磚之間裂紋擴(kuò)大，導(dǎo)致磚面整體結(jié)構(gòu)損壞。熱膨脹也是造成磷酸鹽高鋁磚窯襯材料損壞的重要原因，在點(diǎn)火烘窯時(shí)，窯襯和窯體會(huì)發(fā)生膨脹，窯體斷面向外膨脹量少于磷酸鹽高鋁磚窯襯的膨脹，使磷酸鹽高鋁磚熱面膨脹受阻，造成大面積的熱面層炸裂剝落，同時(shí)，垃圾與水泥物料的運(yùn)動(dòng)也會(huì)造成磚面機(jī)械磨損。

二：熱化學(xué)浸蝕損壞

磷酸鹽高鋁磚的化學(xué)浸蝕損壞主要是硅酸鹽、鐵酸鹽及垃圾焚燒灰粉中K2O和N2O等堿性侵蝕及磚體重的二次莫來石化也是磷酸鹽高鋁磚損壞的原因之一。

三：固相反應(yīng)和熔融物質(zhì)的滲入

溫度800℃~1200℃，石灰質(zhì)與粘土質(zhì)、物料和灰粉與襯磚之間通過表面固體物之間的相互擴(kuò)散并發(fā)生固相反應(yīng)。石灰質(zhì)與粘土質(zhì)之間比表面積遠(yuǎn)大于物料、灰料與磚襯之間的比表面積，其固相反應(yīng)速度比襯磚與物料之間要快得多。磷酸鹽高鋁磚的礦物組成主要是莫來石（3AL2O3·2SiO2）和剛玉（AL2O3），石灰質(zhì)組分與磷酸鹽高鋁磚窯襯之間反應(yīng)主要生成CaO·AL2O3和CaO·Fe2O3，固相反應(yīng)改變了磷酸高鋁磚表面化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)。

在垃圾焚燒水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，因高溫產(chǎn)生的熔融物液相滲入到窯襯磚內(nèi)，使磷酸鹽高鋁磚熱面脆化，其熱震或機(jī)械應(yīng)力作用，造成磚面炸裂損壞。因窯內(nèi)垃圾焚燒會(huì)粉和物料堿含量偏高加之窯內(nèi)氣流溫度過高，致使液相量增多，使磚體表面窯皮燒流，引發(fā)掉磚紅窯。

四：二次莫來石化

當(dāng)窯內(nèi)氣溫過高時(shí)，物料中的SiO2與磷酸鹽結(jié)合高鋁磚內(nèi)的AL2O3生成莫來石，形成重結(jié)晶體，使磷酸鹽高鋁磚體積膨脹，造成磚體炸裂，適當(dāng)控制窯溫和原料各率值，不僅可以提高熟料質(zhì)量，而且還可以提高窯襯的使用壽命。

五：熱應(yīng)力沖擊損壞

窯內(nèi)氣流和物料溫差過大，在回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)過程中，上下有300℃~500℃溫差變化，使磷酸鹽高鋁磚窯襯承受的熱負(fù)荷增加，致使窯襯磷酸鹽高鋁磚炸裂損壞。（1）高溫過熱。若垃圾和煤粉等燃料焚燒時(shí)間過長，溫度過高，液相增多，易使窯內(nèi)液相量增加致使窯皮燒流，造成局部掉磚。一般掛窯皮厚度控制為150~200mm厚，相對穩(wěn)定不會(huì)過熱損壞。（2）熱震穩(wěn)定。磷酸鹽高鋁磚高溫使用性能，提高了熱震穩(wěn)定性，有利于掛好窯皮和保護(hù)窯襯材料不受損壞。