廢水焚燒爐是指在焚燒爐的燃燒室內(nèi)，通過可控高溫化學(xué)反應(yīng)，破壞廢水中各種有害物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，把廢水氧化成CO2和H2O等無害物質(zhì)的技術(shù)。廢水焚燒過程可分為蒸發(fā)、氣化、氧化3個階段。廢水中的水分在高溫環(huán)境中首先蒸發(fā)出來，可燃組分呈霧狀細(xì)滴。而后，有機(jī)物氣化，高分子有機(jī)物可能會裂解為低分子化合物（反應(yīng)溫度約為700~800℃）。最后，氣態(tài)有機(jī)物與爐內(nèi)的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，并隨煙氣排出爐。
廢水燃燒的主要特點如下：①燃燒速度與液滴粒徑的二次方成反比。液體物化越細(xì)，燃燒速度越快，燃燒越完全。②高于900℃時，廢水的氧化反應(yīng)速度快，燃盡效果好。而當(dāng)溫度低于850℃時。氧化反應(yīng)速度減弱，限制了燃盡效果，此時要求廢水的霧化效果較好，從而提高蒸發(fā)效率，改善燃盡效果；霧化效果主要取決于霧化液滴中大顆粒范圍內(nèi)的粒徑分布。③這些物質(zhì)一是本身有的具有較強(qiáng)的腐蝕性，二是它們在燃燒轉(zhuǎn)化反應(yīng)中產(chǎn)生的未被燃燒氣帶走的鈉鹽與焚燒爐的耐火材料發(fā)生反應(yīng)，使焚燒爐的襯里材料發(fā)生破壞，影響焚燒爐的正常運行。
一：廢水焚燒爐內(nèi)襯耐火材料的選取及材料特性
我們發(fā)現(xiàn)在廢水焚燒爐使用過程中。當(dāng)廢液噴射霧化正常時，焚燒爐內(nèi)襯的耐火材料侵蝕剝離主要是由部分未被充分燃燒的廢液和廢液燃燒產(chǎn)物與爐壁內(nèi)襯耐火磚接觸發(fā)生了反應(yīng)，在耐火磚表面上產(chǎn)生了會使其損壞的第三種熔融化合物，使內(nèi)襯產(chǎn)生裂紋，反應(yīng)后的化合物易于從內(nèi)襯表面剝離，從而帶離走有裂紋的部分內(nèi)襯耐火磚，使?fàn)t內(nèi)層逐漸變薄，而上斜段與中間直段1/4部位是混合主反應(yīng)區(qū)，是霧化廢液與燃燒產(chǎn)物在爐壁聚集量最多的部位，接觸反應(yīng)最為嚴(yán)重，因此侵蝕剝離最嚴(yán)重；當(dāng)廢液噴射霧化不正常時，大部分廢液直接噴射到爐襯上，使受沖刷的局部內(nèi)襯溫度急劇降低，與周圍的爐內(nèi)襯層形成溫度差，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過爐內(nèi)襯強(qiáng)度時即產(chǎn)生裂紋，隨著時間的推移，裂紋不斷擴(kuò)展延伸，發(fā)生斷裂，造成爐內(nèi)襯不斷剝落變薄，而上斜段與中間直段上1/4部位是沖刷侵蝕最直接接觸的部位，因此侵蝕剝離最嚴(yán)重。為此，我們必須選用耐侵蝕性能好、抗熱震性高、高溫體積穩(wěn)定性好的耐火材料作為焚燒爐的內(nèi)襯材料
二：內(nèi)襯耐火材料的選取
結(jié)合焚燒爐的內(nèi)襯在上斜段及中間直段的上1/4部位最容易受到損壞，且損壞最嚴(yán)重的情況，綜合考慮材料的理化性能與經(jīng)濟(jì)成本，我們選用含鋯耐火澆注料與莫來石磚及相應(yīng)配套的耐火膠泥材料，在焚燒爐整個內(nèi)襯做了重新砌筑，采用這種內(nèi)襯結(jié)構(gòu)取得了良好的效果，為同類焚燒爐的爐襯耐火材料選取提供了一個參考。襯里層之所以能使用這么久主要是因為耐火澆注料中含有一定的Zr2O3，起到了一定了抗剝落和侵蝕的作用。在高溫下耐火澆注料中的Zr2O3與AL2O3產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成ZrSiO3晶型，生產(chǎn)單斜型Zr2O3填充了部分耐火澆注料的孔隙阻止了相應(yīng)的化學(xué)侵蝕。