前言

　　隨著全球城鎮化和工業化的飛速發展，城市垃圾和工業垃圾的產生量也逐年增多，對地球環境造成了嚴重污染，所以城市垃圾和工業垃圾的處理已成為一個急需解決的問題。

　　國家對環保問題的重視，督促著廢棄物的治理。目前，較有效的垃圾處理方法是填埋、焚燒、熱降解以及能源再利用（如垃圾焚燒發電）。為了滿足垃圾處理爐窯耐火隔熱襯用耐火材料的要求，需要開發與之相適應的優質耐火材料及爐襯結構。

　　垃圾焚燒爐對各類垃圾分類處理的帶來了垃圾處理的技術含量提升，同時對垃圾處理爐耐火材料提出了更高的要求。

　　垃圾處理設備與處理流程

　　除了日常生活排出的一般垃圾即城中垃圾和下水污泥外，還有排出量最大的工業垃圾，這些垃圾都需要進行無害化處理。

　　垃圾處理開始于以衛生處理為目的的城市垃圾焚燒處理。

　　焚燒設備主要是焚燒爐，有爐箅式、流動床式、回轉窯式等。爐箅式焚燒爐從爐箅下部吹入燃燒氣體，驅動爐箅，使垃圾連續燃燒。由于這種處理方法適合大量處理，故在大城市廣泛采用。

　　流動床式燃燒爐是以蓄熱的沙子為載熱體、瞬時焚燒垃圾的爐子。由于設備容易停轉，也適合焚燒廢液，故被用作焚燒中小城市的垃圾和下水污泥、工業垃圾。

　　焚燒垃圾有門道

　　焚燒爐的操作溫度較低(1000℃以下)，其焚燒灰為固體。由于焚燒灰中含有二噁英，而且還向大氣中排放大量的CO₂，因而對環境危害大。

　　為了減少焚燒爐產生的二噁英、抑制CO₂大量排放、有效利用能源等，開發了垃圾熔融處理方法，一是將焚燒爐產生的焚燒灰進行熔融；二是氣化熔融。

　　焚燒灰熔融爐主要有:將燒嘴用作熱源的表面熔融爐、旋轉熔融爐，使用電能的等離子熔融爐、電弧熔融爐等。所有這些熔融爐都在1400～1600℃的高溫下使焚燒灰熔融、渣化。

　　氣化熔融爐主要有:熱分解氣化熔融爐和直接氣化熔融爐。它們是不帶焚燒爐的垃圾熔融設備，因而難以產生二噁英。

　　熱分解氣化熔融爐是使用熱分解爐在低溫還原氣氛中將垃圾熱分解，同時將得到的可燃性氣體和炭(炭質殘渣)自燃，進行渣化。因而這種處理方法有助于減少二噁英，抑制CO₂排出。有些情況下，則將熱分解爐與旋轉熔融爐組合起來使用。

　　直接氣化熔融爐是一種將垃圾與焦炭等燃料一起，直接熔融的熔融爐，產生的可燃氣體用于發電等。這種熔融方法也有助于減少二噁英，并可有效利用能源。

　　垃圾熔融爐(包括焚燒灰熔融爐、氣化熔融爐)在1400～1600℃的高溫條件下使焚燒灰熔融、液化，其殘余物(熔渣)都呈液態(液相)。

　　熔融爐用耐火材料的選擇

　　一般熔融爐爐渣的C/S=0.3～1.0，但為了提高熔化效率，達到降低熔點、固化(渣化)重金屬和有害物質的目的，通常對熔融物進行成分調整(常用添加CaO和SiO₂的辦法來完成)，結果則導致堿度改變，需要對耐火材料適應性進行相應調整。

　　可見熔融爐用耐火材料的選擇依據，不能僅僅考慮耐蝕性。也應隨操作條件變化、熔渣組成改變、熔融溫度波動使耐火材料的使用壽命明顯縮短的情況也是存在的，而適合這個條件的萬能材料卻是不存在的。所以，只能根據導致耐火材料損毀的主要因素來選擇相應的耐火材料。現在已經肯定，熔融爐內襯耐火材料蝕損主要受熔渣成分和操作條件(溫度、氣氛等)的控制。

　　因此，選擇熔融爐用耐火材料的的主要標準是:

　　（1）熔渣堿度不小于1.0 時或者Fe₂O₃含量高時，選擇堿性(MgO、尖晶石型) 和碳質耐火材料;而熔渣堿度C/S<1.0時，則選擇Al₂O₃質、Cr₂O₃質和SiC質耐火材料。

　　（2）根據操作條件(溫度、氣氛等)不同，在選擇熔融爐用耐火材料時，需要考慮以下因素:

　　1)由于垃圾處理爐內溫度超過1450～1500℃時，耐火材料侵蝕量將急劇增加，此時，需要根據使用部位、冷卻條件和爐子結構綜合考慮；2)耐火材料侵蝕損耗不僅是熔渣成分造成的，還容易受到爐內氣氛和熔渣流動導致磨損；3)具有良好的抗蝕性和抗侵潤性的C和SiC質耐火材料，卻容易受到氧化損耗。

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