目前，大部分工業(yè)危險(xiǎn)廢物焚燒處置主體設(shè)施借鑒并采用了發(fā)展非常成熟的水泥工業(yè)生產(chǎn)中的回轉(zhuǎn)窯設(shè)備用耐火材料，同時(shí)也采用其掛窯皮技術(shù)，但面對(duì)完全不同的處置對(duì)象、不同的運(yùn)行工藝要求，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中有必要形成適合危廢窯自身的窯皮建立技術(shù)。

　　回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)集燃料燃燒、熱交換、高溫化學(xué)反應(yīng)和輸送物料氣流為一體的設(shè)備，由于窯內(nèi)氣體溫度比物料溫度要高得多，窯內(nèi)長(zhǎng)期保持1450℃以上。窯每轉(zhuǎn)一圈，窯內(nèi)耐火材料表面受到周期性的熱沖擊，溫度變化幅度為150~250℃，在耐火材料10~20 mm 表層范圍內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力；耐火材料還承受由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的耐火磚砌體交替變化的軸向和徑向的機(jī)械應(yīng)力，以及煅燒物料的沖刷磨損；由于同時(shí)產(chǎn)生的硅酸鹽熔體對(duì)耐火材料有一定的侵蝕作用，會(huì)引起耐火材料的脫落，使窯體表面溫度過(guò)高或“紅窯”。為延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命及運(yùn)行周期，降低運(yùn)行成本，有必要在其表面再加上一層堅(jiān)固的保護(hù)層，也就是在耐火磚表面覆蓋一層“窯皮”，從而延長(zhǎng)耐火磚使用壽命及運(yùn)行周期，降低運(yùn)行成本。

1 ?危險(xiǎn)廢物焚燒回轉(zhuǎn)窯窯皮作用、原理與特點(diǎn)

1.1 窯皮作用

　　(1)保護(hù)耐火磚，使耐火磚不直接受高溫及化學(xué)侵蝕。避免液體及酸、堿等性質(zhì)的物料直接接觸耐火磚而產(chǎn)生的熱震、侵蝕，起到保護(hù)耐火磚；隔絕火焰與磚直接接觸，減少爐內(nèi)燃燒高溫火焰對(duì)耐火磚的高溫侵蝕，物料燃燒產(chǎn)生的火焰溫度可高達(dá)1000~1200℃，通過(guò)窯皮的隔離，避免磚所受到高溫火焰的直射侵蝕；

　　(2)保護(hù)耐火材料，減少物料磨損。由于物料在內(nèi)部從窯頭到窯尾做形象的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，建立窯皮后可以使物料運(yùn)動(dòng)形態(tài)發(fā)生改變即：變滑動(dòng)為滾動(dòng)摩擦，從而有效的減弱、防止物料對(duì)耐火磚的表面不斷連續(xù)的摩擦損耗；由于物料在窯水平底面及側(cè)面做周期性的滑行運(yùn)動(dòng)，物料對(duì)接觸面的窯皮進(jìn)行互為傳熱，導(dǎo)致接觸面溫度降低，從而導(dǎo)致窯壁溫度根據(jù)窯轉(zhuǎn)速及物料堆積不同情況進(jìn)行周期性熱沖擊，根據(jù)內(nèi)部物料堆積、粒度、物料的配伍等等不同情況產(chǎn)生的溫度差50~200℃不等，對(duì)窯表面10~20 mm 處產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力破壞影響，所以窯皮起到了保護(hù)耐火磚； ? ?(3)窯皮的表面粗糙，它可以降低粉料流動(dòng)速度，延長(zhǎng)料在窯內(nèi)反應(yīng)時(shí)間。形成窯皮表面粗糙，堆積狀物料在內(nèi)部運(yùn)動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)翻滾，疏松物料能力，利于物料在窯內(nèi)充分燃燒；

? ? (4)充分傳熱介質(zhì)，在窯皮暴露于空氣中，與高溫的空氣接觸時(shí)，通過(guò)輻射或者是對(duì)流的方式吸收熱量，當(dāng)窯皮在下部與料接觸時(shí)，以傳導(dǎo)的方式傳熱給生料。儲(chǔ)存熱能，減小窯殼向周圍的熱損失，提高旋窯的熱效率。盡可能的提高蓄熱能力，減小窯殼向周圍的熱損失，更有效的組織物料的燃燒要求，提高旋窯的熱效率，同時(shí)盡可能的降低鋼材使用溫度。

1.2 掛窯皮原理

　　根據(jù)物料在煅燒時(shí)所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結(jié)合在一起的特點(diǎn)來(lái)掛窯皮。物料進(jìn)入燒成帶以后出現(xiàn)液相，隨溫升而液相增多。當(dāng)耐火磚表面微發(fā)融時(shí)，隨窯的轉(zhuǎn)動(dòng)，具有一定膠粘性的物料將耐火磚壓在下面，并從耐火磚上吸收一定的熱量使其膠粘在一起，并起化學(xué)反應(yīng)，隨溫降形成第一層窯皮，隨窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的加長(zhǎng)窯皮越來(lái)越厚，窯皮表面溫度也越來(lái)越高，粘上和掉下的窯皮數(shù)量相等，再經(jīng)燒煉，窯皮堅(jiān)固致密。

1.3 危險(xiǎn)廢物焚燒回轉(zhuǎn)窯窯皮特點(diǎn)

　　根據(jù)窯皮在窯內(nèi)所擔(dān)負(fù)起的作用，危廢窯應(yīng)該具備以下特點(diǎn)及要求：

　　(1)所建立的窯皮應(yīng)與大部分物料特性相吻合，在一定程度具有抗各種酸、堿、高溫火焰的侵蝕能力；

　　(2)具備一定的溫度變化所帶來(lái)的抗熱應(yīng)力的破壞影響，即具有一定的柔韌性；

　　(3)所建立的窯皮應(yīng)該有一定的粗糙度；

　　(4)整層窯皮應(yīng)致密并一體式，沒(méi)有分層現(xiàn)象；

　　(5)與窯內(nèi)襯耐火磚表面結(jié)合致密；整個(gè)窯皮應(yīng)有相互幫助、牽扯的能力，開(kāi)裂后不會(huì)以獨(dú)立的形式存在；

　　(6)窯皮的使用過(guò)程中開(kāi)裂口不會(huì)形成類似刀切狀的斷面；具備一定的硬度抗沖刷、耐磨能力。

2 ?危險(xiǎn)廢物掛窯皮過(guò)程

　　危廢焚燒磚窯在借用水泥廠成熟的轉(zhuǎn)窯設(shè)備的同時(shí)也一并借用了水泥廠轉(zhuǎn)窯的窯皮建立技術(shù)，即：采用玻璃瓶、沙子混合或同時(shí)摻雜其他一些物料進(jìn)行建立窯皮方法。通過(guò)焚燒窯皮建立全過(guò)程的跟蹤、觀察，采用玻璃、細(xì)沙混合進(jìn)行建窯皮不盡理想，基本參數(shù)如下：

2.1 窯皮作用

　　幾次的建立窯皮所采用的物料種類、配比等大致一致，表為比較有代表性的過(guò)程數(shù)據(jù)。

2.2 溫度、窯速及火焰控制

　　建立過(guò)程中首先提高窯速出盡窯內(nèi)原焚燒廢物后，再調(diào)回正常窯速，利用燃燒器火焰提高窯內(nèi)溫度使窯壁發(fā)白、發(fā)亮，檢測(cè)溫度達(dá)到900℃以上時(shí)集中投入混合好厚的物料進(jìn)行煅燒直至熔融，然后使溶融的物料逐步粘結(jié)在窯壁上，調(diào)整溫度及根據(jù)熔融物在窯內(nèi)的附著情況對(duì)窯速進(jìn)行調(diào)整，使結(jié)皮逐步增厚，最后，當(dāng)達(dá)到預(yù)期的厚度時(shí)逐步進(jìn)行降溫，并養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行升溫運(yùn)行使用。

2.3 窯皮使用周期

　　從建立完窯皮(窯表面溫度約220℃)到下一次建窯皮(窯表面溫度約330℃)時(shí)間間隔約2 周。周期中物料排產(chǎn)、固液比例、焚燒工況等無(wú)太大異常變化。

2.4 塊狀爐渣熔點(diǎn)檢測(cè)

3 ?結(jié)果與討論

　　(1)窯皮運(yùn)行周期短，約半個(gè)月左右，每運(yùn)行半個(gè)月后就得重新組織升溫建立新的醫(yī)療、危廢回轉(zhuǎn)窯用耐火材料窯皮，對(duì)耐火磚、運(yùn)行參數(shù)等不利；

? ? (2)石沙與溶融的玻璃不易混合，組成相互獨(dú)立，無(wú)法建立致密、一體的窯皮；

　　(3)由于玻璃溶程比較低，約600~800℃就開(kāi)始逐步變形熔融，窯尾檢測(cè)溫度約850℃左右，此時(shí)實(shí)際窯內(nèi)爐氣溫度大約900~1000℃，并且經(jīng)物料按一定比例所建立的窯皮軟化溫度從兩次的檢測(cè)報(bào)告中為1043~1075℃，流動(dòng)溫度為1070~1159℃，不足以滿足危廢的工況要求；

　　(4)玻璃相對(duì)比較脆，建立的窯皮在受物料周期性的熱應(yīng)力時(shí)容易爆裂；

　　(5)石沙與玻璃混合后建立的窯皮一旦開(kāi)裂，容易形成相互獨(dú)立的塊狀，而且與磚表面有石沙存在缺乏粘結(jié)性，一旦開(kāi)裂極易整塊脫落，此時(shí)對(duì)局部耐火磚破壞影響較大；

? ? (6)以玻璃和沙子混合的窯皮在物料接觸相互摩擦?xí)r，沙子顆粒更容易脫落、磨損，使窯皮更容易減??；

　　綜上所述，沙子與玻璃瓶等不適合用于危廢窯皮建立的主材。

? ? 對(duì)比危廢廢物焚燒回磚窯與水泥廠回轉(zhuǎn)窯，危廢廢物焚燒回磚窯的焚燒對(duì)象為各種工業(yè)危險(xiǎn)廢物，物化性質(zhì)均復(fù)雜多變，導(dǎo)致窯內(nèi)部焚燒工況更復(fù)雜；水泥廠回轉(zhuǎn)窯焚燒對(duì)象單一，窯內(nèi)部焚燒工況較穩(wěn)定。對(duì)于危廢廢物焚燒回磚窯，在抗蝕、抗磨損、抗高溫、抗溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力能力要求就更高，因此我們?cè)趯?shí)際過(guò)程中不能完全借用水泥磚窯的方法。針對(duì)危廢窯的特殊性，我們應(yīng)該根據(jù)不同所焚化處置的物料特點(diǎn)及工況要求進(jìn)行不斷的摸索，從而形成與本企業(yè)危廢窯所處置的廢物相適應(yīng)的建立窯皮工藝。窯皮建立大致需經(jīng)歷以下幾個(gè)過(guò)程：

4.1 物料的選擇

　　盡可能在處置廢物中選擇掛窯皮原料，并是大批量的、集中性的；選擇軟化溫度較高的物料，變形溫度達(dá)到1200~1300℃；各種物料熔融后相容性較好；不含鹽類廢物；燒結(jié)后抗還原性反應(yīng)較好；各種物料比例搭配恰當(dāng)，顆粒度均勻，之間的比重還應(yīng)進(jìn)行考慮，適當(dāng)考慮搭配一定量的鋼絲(500~1000 mm)。

4.2 窯皮的建立方法與過(guò)程

　　建窯皮就是將已經(jīng)按比例混合好后的物料投入窯內(nèi)，根據(jù)物料在窯內(nèi)煅燒時(shí)所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結(jié)合在一起的特點(diǎn)。首先，根據(jù)窯升溫要求提高窯內(nèi)溫度，同時(shí)逐量的將物料投入窯內(nèi)，當(dāng)溫度達(dá)到物料半球溫度時(shí)停止升溫并保持恒定。

　　然后，物料在此溫度經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的煅燒以后出現(xiàn)液相，隨時(shí)間延長(zhǎng)物料的充分燃燒后液相增多。當(dāng)耐火磚表面微發(fā)融時(shí)，隨窯的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，具有一定膠粘性的呈半球狀的混合物料將耐火磚壓在下面，此時(shí)利用壁與物料的溫差使已經(jīng)熔融的物料冷凝膠粘在一起，并起化學(xué)反應(yīng)，隨溫差逐步形成窯皮，隨著時(shí)間的加長(zhǎng)窯皮也越來(lái)越厚。最后，根據(jù)窯表面的溫度進(jìn)行推算及通過(guò)窯尾觀察視窗來(lái)綜合評(píng)估所形成的窯皮溫度是否已達(dá)到目標(biāo)值，完成后根據(jù)最后的溫將要求進(jìn)行逐步降溫養(yǎng)護(hù)再使用。

4.3 過(guò)程中的注意要點(diǎn)

　　開(kāi)始前應(yīng)根據(jù)厚度的目標(biāo)值及設(shè)備、物料的參數(shù)建立好窯內(nèi)熱工制度及實(shí)施計(jì)劃；按熱工制度計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行物料量頻次及量；應(yīng)從窯尾至窯頭分段推進(jìn)，溫度由低向高進(jìn)行；建立過(guò)程中嚴(yán)格把控窯速、物料、溫度的配合，防止窯內(nèi)結(jié)圈形成；在掛窯皮的過(guò)程中，要求窯皮漸漸增厚，不要過(guò)快，以避免掛上的窯皮松馳，不結(jié)實(shí)；嚴(yán)密監(jiān)視筒體溫度掃描看溫度波動(dòng)是否平穩(wěn)；嚴(yán)密監(jiān)視電機(jī)電流的規(guī)律曲線是否在比較窄的范圍內(nèi)進(jìn)行周期性的變化，谷與峰過(guò)度是否圓滑過(guò)度；實(shí)時(shí)通過(guò)視窗觀察內(nèi)部窯皮情況，前后是否平整、顏色一致，有無(wú)凹凸和明暗等現(xiàn)象，并及時(shí)調(diào)整。

4.4 危廢窯窯皮的維護(hù)

　　建立和建全危廢配伍，綜合考慮進(jìn)窯物料的比重、含水、等參數(shù)；嚴(yán)格執(zhí)行熱工制度，保證進(jìn)窯物料量做到少而勤，保持窯內(nèi)溫度平穩(wěn)運(yùn)行，避免忽高忽低現(xiàn)象；改進(jìn)窯內(nèi)布風(fēng)及燃燒器結(jié)構(gòu)，優(yōu)化焚燒高溫區(qū)布局；加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，減少停窯次數(shù)，避免窯皮因忽冷忽熱而脫落。