目前国内外均有不少厂家在生产垃圾焚烧炉用碳化硅制品,欧美等发达国家90%以上垃圾焚烧炉的内衬均使用碳化硅制品,其能效高、寿命长,运行寿命基本都在5年以上;国内垃圾焚烧炉内衬目前主要选材为浇注料产品,相比较碳化硅制品,浇注料抗高温水蒸气氧化的体积稳定性偏差,导热率偏低,导致国内垃圾焚烧炉普遍能效偏低、寿命偏短,基本8~10个月就需停炉维修。参考欧美等发达国家垃圾焚烧炉的发展历程,随着我国环保政策的日益趋严,国内垃圾焚烧炉内衬升级换代选用碳化硅制品也是行业发展的必然趋势。
根据中国金属学会[2019]161号文件,《垃圾焚烧炉用碳化硅制品》列入团体标准制定计划。该标准由中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司等负责起草,由中国金属学会归口。
通过调研,《垃圾焚烧炉用碳化硅制品》团体标准编制工作组确定将氮化物结合碳化硅和氧化物结合碳化硅制品作为本标准的测试对象。通过对国内生产厂家系列碳化硅制品外观、尺寸、物理性能、产量等的调研和测试形成了本标准草案。于2021年4月份完成了标准征求意见稿和编制说明等文件。2021年5月份,中国金属学会耐火材料标准化技术委员会秘书处审核确认后,发布征求意见。6月18日,中国金属学会耐火材料标准化技术委员会组织审查,由专家提出审查意见。根据专家意见,标准编制组对标准内容进行了修改完善,形成报批稿由中国金属学会耐火材料标准化技术委员会秘书处上报给金属学会。
标准主要内容包括:
1. 确定了产品的分类和牌号
垃圾焚烧炉用碳化硅制品根据结合方式划分为氮化物结合制品和氧化物结合制品两个类别。
氮化物结合制品按照其用途和特性划分为LF-DT70a、LF-DT70、LF-DT80a、LF-DT80四个牌号,氧化物结合制品划分为LF-YT50、LF-YT80 两个牌号。牌号中的L、F、D、Y、T分别为"垃圾""焚烧炉""氮化物结合""氧化物结合""碳化硅"几个词的汉语拼音首字母,数字50、70、80代表碳化硅含量,a表示优级品。
2. 确定了技术指标要求
在制定的标准中,表1所确定各牌号垃圾焚烧炉用复合砖的理化指标与当前实际产品相符合,可作为检验当前产品的主要依据。
表1 垃圾焚烧炉用碳化硅制品的理化指标
项 目 |
氮化物结合 |
氧化物结合 |
||||||
LF-DT70a |
LF-DT70 |
LF-DT80a |
LF-DT80 |
LF-YT50 |
LF-YT80 |
|||
化学成分 / % |
w(SiC) |
≥ |
70 |
70 |
80 |
80 |
50 |
80 |
w (N) |
≥ |
5.5 |
5.5 |
2.8 |
2.8 |
- |
- |
|
w (SiO2) |
≤ |
- |
- |
- |
- |
36.0 |
10.0 |
|
w(Al2O3) |
≤ |
- |
- |
- |
- |
12.0 |
3.0 |
|
w (Fe2O3) |
≤ |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
2.0 |
2.0 |
|
体积密度 / (g·cm-3) |
≥ |
2.65 |
2.65 |
2.65 |
2.65 |
2.40 |
2.60 |
|
常温耐压强度/(MPa) |
≥ |
150 |
150 |
150 |
150 |
80 |
100 |
|
导热系数 (1 000 ℃) / [W·(m.K)-1] |
≥ |
15 |
15 |
17 |
17 |
7 |
12 |
|
抗氧化性*(1 000 ℃×300 h体积膨胀率△V)/% |
≤ |
1.0 |
3.0 |
1.0 |
3.0 |
- |
- |
|
* 根据客户需求,提供测试数据。 |
此外,本标准确定了制品的尺寸允许偏差及外观要求,与目前市场上的多数耐火制品要求基本相当,符合当前材料普通制备水平,可满足国内用户及国外用户的要求。