Огнеупоры для мусоросжигательных печей

Типы мусоросжигательных печей и требования к огнеупорам

Основные типы печей:

  1. Толкательные печи (решеточного типа)

  2. Псевдоожиженного слоя (кипящего слоя)

  3. Вращающиеся (барабанные) печи

Преимущества сжигания:

  • Полное уничтожение патогенов (бактерий и вирусов)

  • Возможность рекуперации энергии

  • Специфические требования к огнеупорным материалам

Ключевые требования к огнеупорам:

  1. Объемная стабильность при высоких температурах

  2. Высокая прочность и износостойкость

  3. Термостойкость (устойчивость к тепловым ударам)

  4. Химическая стойкость к агрессивным средам

  5. Теплоизоляционные свойства

Современные тенденции:

  • Доля неформованных огнеупоров достигает 75% (рост на 20% за последнее десятилетие)

  • Преимущества литых бетонов:

    • Упрощение монтажа в сложных конструкциях

    • Повышение монолитности и газоплотности футеровки

    • Энергоэффективность производства (экономия до 30% энергии vs кирпич)

Особенности эксплуатации:

  • Температура сжигания: 850-1200°C (ниже металлургических процессов)

  • Опасные компоненты:

    • Несгоревшие органические остатки

    • Тяжелые металлы (Pb, Cd, Hg)

    • Диоксины (PCDD/F)

Перспективный материал — карбид кремния (SiC):

  • Превосходная коррозионная стойкость (в 2-3 раза выше чем у Al₂O₃-SiO₂ систем)

  • Ключевое решение для:

    • Увеличения срока службы зольных зон

    • Предотвращения вторичного загрязнения от шлаков

    • Борьбы с коррозией «fly ash» (летучей золы)

Температурные условия и классификация материалов

  • Рабочая температура: ≤1200°C

  • Типы материалов:

    • Фасонные огнеупоры (кирпичи)

    • Неформованные огнеупоры (монолитные материалы)

Основные применяемые материалы

Тип материала Примеры составов Применяемость
Кирпичи — Шамотные (Al₂O₃ 30-45%) Зоны ≤1000°C
— Высокоглиноземистые (Al₂O₃ ≥60%) Высокотемпературные зоны
— Карбидкремниевые (SiC ≥90%) Критически агрессивные зоны
Монолитные — Шамотные/высокоглиноземистые бетоны Ремонтные работы
— SiC-бетоны Защита трубопроводов

Критерии выбора для зон печи

  • Зона шлакования (1000-1300°C):

    • Оптимальный выбор: SiC-кирпичи (преимущества):

      • Стойкость к шлакованию (коэффициент адгезии шлака <0.15)

      • Срок службы в 2-3 раза выше чем у Al₂O₃-SiO₂ систем

  • Защита труб от коррозии:

    • Решение: SiC-бетоны (характеристики):

      • Устойчивость к HCl/Cl₂ (потеря массы <1.5% после 100 циклов)

      • Ограничение: сложность демонтажа (прочность на сжатие ≥80 МПа)