回转窑垃圾焚烧炉使用复合预制块内衬的推广

　　城市生活垃圾快速增加,以至形成公害,如何妥善处理,实现垃圾无害化、减量化和再资源化,已引起当前社会的高度关注。常见的处理方法有:填埋、堆肥、热解、焚烧等四种方式。为了开辟一条科学处理城市生活垃圾的新途径。目前国内正在积极推进水泥窑协同处理城市生活垃圾的步伐利用借助水泥系统的三次高温热风燃烧，回转窑式垃圾焚烧炉即是其中一种焚烧处理设备，它能完全保证垃圾废物的稳定化、安全化、减量化和无害化的环保要求，同时又符合当前生活垃圾焚烧处理的发展趋势。但对于回转式焚烧炉用耐火材料的研究及使用情况却不是非常理想，为此，根据耐火材料在回转窑焚烧炉实际使用情况予以总结。

　　回转式焚烧炉处理工艺就是在水泥回转窑侧旁增加一条回转类设备，利用窑头罩抽出的三次高温热风对筒体内生活垃圾进行干燥、热解及焚烧。但由于生活垃圾自身轻而散的特点，废物的翻滚，降低了单位水泥的垃圾焚烧能力。为了克服这一问题，许多水泥厂家在设计回转式垃圾焚烧炉内衬耐火砖（或预制砖）时都曾考虑在内衬耐火砖直接砌筑出扬料台阶，缺点是耐火砖内衬过于沉重，扬料台阶磨损块且不易修补：另还有厂家在筒体内焊接耐热扬料板，该方式虽然达到了简化质量，易于检修与更换的目的，但对于耐火砖的砌筑及使用带来了不利的影响，最初选用AL2O3—Cr2O3—ZrO2刚玉砖，但在扬料板处的耐火砖极易发生断裂、脱落、的问题，没有充分发挥高品质耐火材料的使用性能，严重影响设备正常运行。

　　为了克服以上缺点，通过对多种对比，最终确定在回转窑内采取复合预制块砌筑结构并且更换耐火材料材质，以彻底解决窑炉运行中耐火材料的使用问题。

　　首先在回转窑中沿筒体轴向设置数列预制块，预制块本体通过锚固钩与筒体焊接，由于筒体内焊有扬料装置，预制块的布置要避开扬料板，在两行预制块之间焊接锚固钉并铺设耐火纤维板后，烧注不定形耐火材料。

　　回转式垃圾焚烧炉为了方便施工，单块预制块按宽度230mm长度约495mm，高度250mm，质量约60kg设计。预制块在耐火材料厂预制烘干，每块预制块底部铺设有隔热纤维板，并在两侧设置字母槽。

　　复合预制块砌筑方式在回转式焚烧炉上的优点主要有：

　　（1）在原耐火砖砌筑中，由于切向力的作用及扬料板影响，与扬料板接触部位的耐火砖极易受局部挤压而断裂、脱落、内衬的损坏不是因为材质问题，主要是由结构引起。采用复合预制块砌筑结构后，由于浇注料采用整体浇筑，预制块本体以预先焊接在筒体上，并没有字母槽保护，及时局部焊点脱焊或浇注料剥落，也不致造成整块预制块或浇注料大面积脱落。

　　（2）过去采用单一耐火砖砌筑时，为了保证砌筑严密，内衬与筒体间不宜设置任何隔热材料，耐火内衬整体导热性较高，筒体表面温度在250~280℃左右，热量散失较大：而采用复合预制块砌筑结构后，预制块、浇注料与筒体间均设置有低导热隔热材料，最大厚度可达50mm，筒体表面温度降至110℃以内，提高了垃圾焚烧对水泥系统的替代。

　　（3）砌筑操作简单，在原耐火砖砌筑结构中，与扬料板结合处砌筑砖均需要锁砖处理，每环共有10个锁砖区，每个锁砖区都要经过反复选砖或者且转，大大延缓施工进度。采用复合预制块砌筑方式，即无锁砖的繁琐，也不设置专门的浇注料模板，仅需处理好浇注区扬料板支架处膨胀问题，缩短施工周期40%以上。

　　（4）由于预制块与浇注料已通过锚固件固定在筒体上，回转窑在升温或停窑过程中，不受耐火砖抽签、掉砖影响，方便现场操作。

　　水泥窑协同处理生活垃圾用回转式焚烧炉，采用逆流烘干焚烧工艺，烟气1000~1200℃，垃圾水分40%~50%，灰分10%~20%，垃圾组成为：纸类、塑料、厨余、布类、竹木、渣石及玻璃、金属。废物在回转窑内历经烘干、热解、燃烧、及成渣几个阶段，耐火材料的选择应主要考虑：

　　（1）抗热震性，入窑垃圾成分复杂，不但有难以烧结的渣石垃圾，也有纸币类依然性废物，其中餐厨、蔬菜、瓜果类占垃圾总量的50%以上，水分较高，窑内温度受水分及高温热风的冷热交替变化，极不稳定所以耐火材料首要考虑的就是抗热震性，因此在预制块及浇注料中需要添加3%的钢纤维增加韧性。

　　（2）抗化学侵蚀性，垃圾焚烧时将带入大量的CI、S及K、Na等酸碱性物质，虽然热风中的碱性熟料颗粒（CaO）能把垃圾分解出的部分酸性物质合成盐类固定下来，但是由于垃圾成分的不均匀性及复杂多变，炉渣中仍有大量未来的及的反应酸碱化学离子，这些组分在900~1100℃时的挥发率相当低，随着物料的翻滚会逐层侵入到耐火材料表面形成侵蚀。