Résumé : Afin d'explorer le mécanisme de corrosion des matériaux réfractaires pour les incinérateurs de déchets par des composés de métaux alcalins, trois coulables de mullite, de corindon et de corindon de chrome ont été soumis à des tests de corrosion à 800, 1000, 1200 et 1350 degrés pendant 30 heures par l'alcali méthode vapeur. Comparez les propriétés physiques et la résistance à la corrosion alcaline des trois bétons avant et après l'érosion à différentes températures. Les résultats montrent que : 1) à 800 degrés, la résistance des bétons de corindon de mullite, de corindon et de chrome érodés par le K₂CO₃ est supérieure à la résistance avant l'érosion, et les bétons de corindon ont la résistance la plus élevée après l'érosion. Béton mullite et corindon Sa résistance à la corrosion alcaline est meilleure que celle du corindon chrome. 2) Lorsque la température est de 1000, 1200 et 1350 degrés, la résistance à la compression des bétons de mullite, de corindon et de corindon de chrome après avoir été érodée par K₂CO₃ diminuent tous, mais la résistance à la compression du corindon de chrome coulable avant et après la résistance à la corrosion alcaline est supérieure à celle de Mo Pour le Lai Shi et les bétons en corindon, les bétons en corindon au chrome ont une meilleure résistance à la corrosion alcaline.
Avec l'augmentation continue de la population mondiale et le développement économique rapide, la quantité d'ordures urbaines et de déchets industriels a considérablement augmenté. L'existence de déchets occupe non seulement beaucoup d'espace, mais provoque également une grave pollution de l'environnement terrestre et met en danger le cadre de vie des êtres humains, des animaux et des plantes. L'incinération est plus couramment utilisée dans l'élimination des ordures. Dans l'incinérateur de déchets, parce que les déchets à incinérer sont un mélange hétérogène de composition différente, leur nature et leur chaleur sont très différentes. Pour cette raison, les propriétés physiques et chimiques du revêtement de l'incinérateur de déchets doivent être adaptées aux exigences opérationnelles des différentes étapes. La température de travail des incinérateurs d'ordures ne dépasse généralement pas 1400 degrés, mais l'environnement de travail complexe (tel que l'érosion des gaz, le métal dans les ordures, etc., à des températures élevées à l'intérieur de l'abrasion du corps du four, l'impact, etc.) nécessite le revêtement réfractaire présentant les caractéristiques suivantes : bonne résistance à l'usure ; bonne stabilité volumique et résistance aux acides et aux alcalis ; bon choc thermique; bonne résistance à la corrosion; bonne résistance à haute température et isolation thermique. Par conséquent, afin d'explorer le mécanisme de corrosion des matériaux réfractaires pour les incinérateurs de déchets par des composés de métaux alcalins, dans ce travail, la résistance physique de trois bétons de mullite, corindon et corindon de chrome avant et après corrosion à différentes températures a été étudiée en utilisant le méthode de test de résistance aux alcalis. Performance, composition de phase et microstructure, explorez le comportement à la corrosion de trois bétons réfractaires face au K₂CO₃.
Test
1.1 Matières premières
Les principales matières premières utilisées dans le test sont : les particules de mullite fondue et la poudre fine (taille des particules : {{0}}, 3-1, inférieure ou égale à 1, inférieure ou égale à {{ 13}}.045 mm, w(Al₂O₃) supérieur ou égal à 75,3 %, w(SiO2) supérieur ou égal à 24,1 %), particules de corindon blanc fondu et poudre fine (taille des particules de {{10 }}, 3-1, inférieur ou égal à 1, inférieur ou égal à 0,045 mm, w(Al₂O₃) supérieur ou égal à 99,4 %), particules d'oxyde de chrome fondu et poudre fine (taille des particules de {{ 17}}, 3-1, Inférieur ou égal à 1, Inférieur ou égal à 0,045 mm, w(Cr₂O₃) Supérieur ou égal à 99,5 %), poudre fine active de -Al₂O₃ (d50=2 0,41 μm, w(Al₂O₃) supérieur ou égal à 99,6 %), le liant est un ciment d'aluminate de calcium (Secar71), l'agent réducteur d'eau est FS10 plus FW10.
1.2 Test de corrosion anti-alcali
Peser chaque matière première, mélanger à sec pendant 1 min dans NRJ-411Un mélangeur de sable de ciment et ajouter de l'eau au mélange humide pendant 3 min. Le matériau mélangé est vibré dans une cannelure de 40 mm × 40 mm × 160 mm sur la table vibrante HCZT, durci à température ambiante pendant 24h, démoulé, séché à 110 degrés pendant 24h et maintenu à 800, 1000, 1200 et 1350 degrés dans un four électrique pendant 3h Traitement thermique. Reportez-vous à la méthode de test de résistance aux alcalis réfractaires GB/T14983-1994 : étalez une couche de réactif mixte de 5 cm d'épaisseur (rapport massique de poudre de carbonate de potassium et de poudre de charbon de bois avec un rapport massique de 1:1) sur le fond du sagger, et faites-le chauffer. Placez l'échantillon sur le réactif, puis étalez le réactif de sorte que l'échantillon soit complètement enfoui dans le réactif mélangé, couvrez le couvercle, scellez le bord avec de la boue de feu et chauffez jusqu'à 800 dans le four électrique à une vitesse de 2 degrés ·min⁻¹. , 1000, 1200 et 1350 degrés pendant 30h.
1.3 Tests de performances
Selon GB/T5072-2008 et GB/T2997-2000, la résistance à la compression à température normale, la porosité apparente et la densité apparente des échantillons avant et après le test de corrosion alcaline ont été testées respectivement, et le taux de changement de résistance [(résistance à la compression à température normale après corrosion-avant corrosion résistance à la compression à température ambiante) ÷ résistance à la compression à température ambiante avant corrosion × 100 % ]. L'échantillon a été analysé par diffractomètre à rayons X (XPertProMPD), la microstructure de l'échantillon a été analysée au microscope électronique à balayage (EVO-18) et une analyse EDS a été effectuée sur chaque point de la figure.
Résultats et discussion
2.1 Comparaison des propriétés physiques avant et après érosion
Avec l'augmentation de la température, la densité volumique de la mullite coulable est progressivement réduite après avoir été corrodée, et la porosité apparente augmente progressivement. À 800 degrés, la densité volumique des bétons de corindon et de corindon de chrome augmente après avoir été érodée, et la porosité apparente diminue ; mais à 1000, 1200 et 1350 degrés, la densité volumique après avoir été corrodée diminue progressivement et la porosité apparente augmente progressivement. .
Les taux de changement de résistance des bétons moulés en mullite et corindon de chrome à 800 degrés sont tous deux positifs, et la résistance après érosion est supérieure à celle avant érosion; lorsque la température est de 1000, 1200 et 1350 degrés, les taux de changement de résistance sont tous négatifs. L'intensité diminue progressivement. Le taux de changement de résistance du corindon coulable est positif à 800 et 1000 degrés, et la résistance après érosion est supérieure à celle avant érosion; à 1200 et 1350 degrés, le taux de changement de force est à la fois négatif et la force diminue progressivement.
2.2 Composition des phases
Avec l'augmentation de la température, les phases principales des échantillons de mullite sont la mullite et le corindon, les phases principales des échantillons de corindon sont le corindon et les phases principales des échantillons de corindon de chrome sont le corindon et le Cr₂O₃, indiquant les trois types de coulée Il n'y a aucun changement dans les phases principales après l'érosion du matériau. À 800 degrés, les produits correspondants KAlSiO₄, -Al₂O₃ et K2CrO₄ après que les trois coulables de mullite, corindon et corindon de chrome réagissent avec l'alcali, mais l'intensité du pic de diffraction est relativement faible, la quantité de formation est faible et la corrosion alcaline du le matériel n'est pas évident ; Avec l'augmentation de la température, les pics de diffraction de KAlSiO₄ et -Al₂O₃ augmentent progressivement, indiquant que le degré de corrosion de K₂CO₃ sur les coulis de mullite et de corindon augmente avec l'augmentation de la température, parmi lesquels les phases -Al₂O₃, KAlSiO₄ et K₂CrO₄ sont à 1350. La diffraction les pics au degré sont tous plus élevés et la quantité de formation est importante, tandis que les pics de diffraction de la phase principale sont considérablement réduits, ce qui indique que les trois bétons sont sérieusement corrodés par l'alcali à 1350 degrés.
en conclusion
(1) À 800 degrés, le taux de changement de résistance des échantillons coulables de mullite, de corindon et de corindon de chrome après corrosion est positif, et la résistance après corrosion est supérieure à celle avant corrosion ; à 1000, 1200 et 1350 degrés, l'échantillon coulable de corindon de chrome a une résistance élevée après corrosion, et le taux de changement de résistance est inférieur à celui de la mullite et du corindon coulables.
(2) à 800 degrés, la résistance à la corrosion alcaline de la mullite et du corindon coulable est meilleure que celle du chrome corindon coulable; lorsque la température est supérieure à 800 degrés, la résistance à la corrosion alcaline du moulage au corindon de chrome est meilleure.
