回轉窯垃圾焚燒爐使用復合預制塊內襯的推廣

　　城市生活垃圾快速增加,以至形成公害,如何妥善處理,實現垃圾無害化、減量化和再資源化,已引起當前社會的高度關注。常見的處理方法有:填埋、堆肥、熱解、焚燒等四種方式。為了開辟一條科學處理城市生活垃圾的新途徑。目前國內正在積極推進水泥窯協同處理城市生活垃圾的步伐利用借助水泥系統的三次高溫熱風燃燒，回轉窯式垃圾焚燒爐即是其中一種焚燒處理設備，它能完全保證垃圾廢物的穩定化、安全化、減量化和無害化的環保要求，同時又符合當前生活垃圾焚燒處理的發展趨勢。但對于回轉式焚燒爐用耐火材料的研究及使用情況卻不是非常理想，為此，根據耐火材料在回轉窯焚燒爐實際使用情況予以總結。

　　回轉式焚燒爐處理工藝就是在水泥回轉窯側旁增加一條回轉類設備，利用窯頭罩抽出的三次高溫熱風對筒體內生活垃圾進行干燥、熱解及焚燒。但由于生活垃圾自身輕而散的特點，廢物的翻滾，降低了單位水泥的垃圾焚燒能力。為了克服這一問題，許多水泥廠家在設計回轉式垃圾焚燒爐內襯耐火磚（或預制磚）時都曾考慮在內襯耐火磚直接砌筑出揚料臺階，缺點是耐火磚內襯過于沉重，揚料臺階磨損塊且不易修補：另還有廠家在筒體內焊接耐熱揚料板，該方式雖然達到了簡化質量，易于檢修與更換的目的，但對于耐火磚的砌筑及使用帶來了不利的影響，最初選用AL2O3—Cr2O3—ZrO2剛玉磚，但在揚料板處的耐火磚極易發生斷裂、脫落、的問題，沒有充分發揮高品質耐火材料的使用性能，嚴重影響設備正常運行。

　　為了克服以上缺點，通過對多種對比，最終確定在回轉窯內采取復合預制塊砌筑結構并且更換耐火材料材質，以徹底解決窯爐運行中耐火材料的使用問題。

　　首先在回轉窯中沿筒體軸向設置數列預制塊，預制塊本體通過錨固鉤與筒體焊接，由于筒體內焊有揚料裝置，預制塊的布置要避開揚料板，在兩行預制塊之間焊接錨固釘并鋪設耐火纖維板后，燒注不定形耐火材料。

　　回轉式垃圾焚燒爐為了方便施工，單塊預制塊按寬度230mm長度約495mm，高度250mm，質量約60kg設計。預制塊在耐火材料廠預制烘干，每塊預制塊底部鋪設有隔熱纖維板，并在兩側設置字母槽。

　　復合預制塊砌筑方式在回轉式焚燒爐上的優點主要有：

　?。?）在原耐火磚砌筑中，由于切向力的作用及揚料板影響，與揚料板接觸部位的耐火磚極易受局部擠壓而斷裂、脫落、內襯的損壞不是因為材質問題，主要是由結構引起。采用復合預制塊砌筑結構后，由于澆注料采用整體澆筑，預制塊本體以預先焊接在筒體上，并沒有字母槽保護，及時局部焊點脫焊或澆注料剝落，也不致造成整塊預制塊或澆注料大面積脫落。

　　（2）過去采用單一耐火磚砌筑時，為了保證砌筑嚴密，內襯與筒體間不宜設置任何隔熱材料，耐火內襯整體導熱性較高，筒體表面溫度在250~280℃左右，熱量散失較大：而采用復合預制塊砌筑結構后，預制塊、澆注料與筒體間均設置有低導熱隔熱材料，最大厚度可達50mm，筒體表面溫度降至110℃以內，提高了垃圾焚燒對水泥系統的替代。

　　（3）砌筑操作簡單，在原耐火磚砌筑結構中，與揚料板結合處砌筑磚均需要鎖磚處理，每環共有10個鎖磚區，每個鎖磚區都要經過反復選磚或者且轉，大大延緩施工進度。采用復合預制塊砌筑方式，即無鎖磚的繁瑣，也不設置專門的澆注料模板，僅需處理好澆注區揚料板支架處膨脹問題，縮短施工周期40%以上。

　?。?）由于預制塊與澆注料已通過錨固件固定在筒體上，回轉窯在升溫或停窯過程中，不受耐火磚抽簽、掉磚影響，方便現場操作。

　　水泥窯協同處理生活垃圾用回轉式焚燒爐，采用逆流烘干焚燒工藝，煙氣1000~1200℃，垃圾水分40%~50%，灰分10%~20%，垃圾組成為：紙類、塑料、廚余、布類、竹木、渣石及玻璃、金屬。廢物在回轉窯內歷經烘干、熱解、燃燒、及成渣幾個階段，耐火材料的選擇應主要考慮：

　?。?）抗熱震性，入窯垃圾成分復雜，不但有難以燒結的渣石垃圾，也有紙幣類依然性廢物，其中餐廚、蔬菜、瓜果類占垃圾總量的50%以上，水分較高，窯內溫度受水分及高溫熱風的冷熱交替變化，極不穩定所以耐火材料首要考慮的就是抗熱震性，因此在預制塊及澆注料中需要添加3%的鋼纖維增加韌性。

　　（2）抗化學侵蝕性，垃圾焚燒時將帶入大量的CI、S及K、Na等酸堿性物質，雖然熱風中的堿性熟料顆粒（CaO）能把垃圾分解出的部分酸性物質合成鹽類固定下來，但是由于垃圾成分的不均勻性及復雜多變，爐渣中仍有大量未來的及的反應酸堿化學離子，這些組分在900~1100℃時的揮發率相當低，隨著物料的翻滾會逐層侵入到耐火材料表面形成侵蝕。