垃圾的存在不僅占用大量的空間,，還對(duì)地球環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人類和動(dòng)植物的生存環(huán)境,。垃圾處理較多的方法是焚燒,。在垃圾焚燒爐中，因焚燒的垃圾為不同組成的非均勻性混合物,，其類型和熱量等方面有很大不同,。為此，垃圾焚燒爐內(nèi)襯的物理和化學(xué)性能需適應(yīng)不同階段的操作要求,。垃圾焚燒爐的工作溫度一般不超過1400℃,，但復(fù)雜的工作環(huán)境（如氣體的侵蝕，垃圾中的金屬等在高溫下對(duì)爐體內(nèi)部的磨損,、沖擊等）要求耐火材料內(nèi)襯具有以下特點(diǎn)：良好的耐磨性,；良好的體積穩(wěn)定性和耐酸堿性；良好的熱沖擊性,；良好的抗侵蝕能力,；良好的高溫強(qiáng)度和隔熱性。因此,，垃圾焚燒爐用耐火材料被堿金屬化合物侵蝕的機(jī)制,，在實(shí)驗(yàn)室采用抗堿性試驗(yàn)方法研究了不同溫度下莫來石、剛玉和鉻剛玉三種澆注料侵蝕前后的物理性能,、物相組成及顯微結(jié)構(gòu),，探究三種耐火澆注料抗K2CO3的侵蝕行為。
1：試驗(yàn),，試驗(yàn)用原料為電熔莫來石顆粒及細(xì)粉（粒度為5~3,、3~1,、≤1、≤0.045mm,、AL2O3≥75.3%,，SiO2≥24.1%）電熔白剛玉顆粒及細(xì)粉（粒度為5~3、3~1,、≤1,、≤0.045mm，AL2O3≥99.4%）,，電熔氧化鉻顆粒及細(xì)粉（粒度為5~3,、3~1、≤1,、≤0.045mm,，Cr2O3≥99.5%），活性a-AL2O3微粉（d50=2.41μm,，AL2O3≥99.6%）結(jié)合劑為鋁酸鈣水泥,，減水劑為FS10+FW10.分別按 GB/T5072-2008和GB/T2997-2000檢測抗堿侵蝕試驗(yàn)前后試樣的常溫耐壓強(qiáng)度、顯氣孔率和體積密度,，并計(jì)算強(qiáng)度變化率［（侵蝕后常溫耐壓強(qiáng)度－侵蝕前常溫耐壓強(qiáng)度）÷侵蝕前常溫耐壓強(qiáng)度X100%］,。
2：結(jié)果與討論，圖1示出了莫來石,、剛玉和鉻剛玉澆注料經(jīng)800,、1000、1200和1350℃抗堿侵蝕后試樣的XRD圖譜,�,？芍S著溫度的升高,，莫來石試樣的主要物相為莫來石,、剛玉，剛玉試樣的主要物相為剛玉,，鉻剛玉試樣的主要物相為剛玉,、Cr2O3，說明三種澆注料侵蝕后的主要物相均沒有變化,。800℃時(shí),，莫來石、剛玉和鉻剛玉三種澆注料與堿反應(yīng)后的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物KALSiO4,、β-AL2O3和K2CrO4,但衍射峰強(qiáng)度比較低,，生成量較少，堿對(duì)材料的侵蝕不明顯,；隨著溫度升高,，KALSiO4,、β-AL2O3 的衍射峰逐漸增強(qiáng)，說明K2CO3對(duì)莫來石和剛玉澆注料的侵蝕程度隨溫度升高而增大,，其中β-AL2O3,、KALSiO4和K2CrO4物相在1350℃ 時(shí)的衍射峰都較高，生成量多,，而主物相的衍射峰明顯降低,，說明三種澆注料在1350℃被堿侵蝕嚴(yán)重。
圖2為莫來石,、剛玉和鉻剛玉澆注料在800和1200℃抗堿侵蝕后的SEM照片,。在800℃時(shí)，由圖2(a)可知,，堿對(duì)莫來石澆注料的侵蝕極少,，莫來石形貌結(jié)構(gòu)完整,。由圖2(b)可知,，剛玉澆注料與堿反應(yīng)極少，剛玉顆粒表面有一層片狀物質(zhì),，通過分析為β-AL2O3,，但生成量較少，剛玉被破壞的不是很明顯,。莫來石和剛玉澆注料在 800℃時(shí),，強(qiáng)度變化率較大且為正值，侵蝕后強(qiáng)度增加,，少量的K2O進(jìn)入材料內(nèi)部,，堵塞部分氣孔，對(duì)材料的侵蝕較輕,，并沒有新物相產(chǎn)生,，侵蝕后強(qiáng)度增加，體積密度增大,，氣孔率降低,，材料抗堿侵蝕性強(qiáng)，堿對(duì)其顯微結(jié)構(gòu)影響不大,。由圖2(c)可知,，氧化鉻在堿的條件下，易形成鉻酸鉀,，低溫下鉻剛玉澆注料與堿反應(yīng)生成鉻酸鉀和β-AL2O3,，與XRD分析結(jié)果一致；鉻剛玉澆注料的強(qiáng)度變化率雖為正值,，但變化率較小,，強(qiáng)度低,，氣孔率較大，結(jié)構(gòu)疏松,，堿易滲入材料內(nèi)部,，對(duì)鉻剛玉澆注料破壞較嚴(yán)重。
在1200℃時(shí),，由圖2(d)可知,，莫來石顆粒被堿侵蝕后結(jié)構(gòu)疏松，亮白色物質(zhì)和片狀產(chǎn)物聚集在莫來石顆粒上,，結(jié)合分析為KALSiO4和β-AL2O3,；由圖2(e)可知，剛玉與堿反應(yīng)后生成大量的β-AL2O3,，剛玉顆粒被厚厚一層片狀β-AL2O3 所覆蓋,。莫來石和剛玉澆注料與堿反應(yīng)較嚴(yán)重，強(qiáng)度變化率為負(fù),，其絕對(duì)值越大,，侵蝕后強(qiáng)度降低，體積密度減小,，氣孔率升高,，致使材料結(jié)構(gòu)疏松，生成低密度β-AL2O3和KALSiO4,，嚴(yán)重破壞了莫來石和剛玉的顯微結(jié)構(gòu),，且有較大的體積膨脹發(fā)生，侵蝕越來越嚴(yán)重,。由圖2(f)可知,，鉻剛玉澆注料中有許多針狀物質(zhì)和亮白色的物質(zhì)包裹，片狀物質(zhì)為β-AL2O3,，亮白色物質(zhì)為Cr2O3與 AL2O3 反應(yīng)形成的鋁鉻固溶體,；而鉻剛玉澆注料隨溫度升高，強(qiáng)度也隨之減小,，經(jīng)堿侵蝕后,，雖生成一部分鉻酸鉀產(chǎn)生體積膨脹，但是C2O3與AL2O3反應(yīng)形成鋁鉻固溶體,，呈孤島狀填充在鉻剛玉晶體之間,，且黏度較大，高黏度液相覆蓋在反應(yīng)層表面,，材料的結(jié)構(gòu)較致密,，能夠有效阻止堿蒸氣的進(jìn)一步擴(kuò)散，降低了侵蝕速度。
3結(jié)論（1）在800℃時(shí),，莫來石,、剛玉和鉻剛玉澆注料試樣侵蝕后的強(qiáng)度變化率為正值，侵蝕后的強(qiáng)度均比侵蝕前的高,；在1000 ,、1200和 1350℃時(shí)，鉻剛玉澆注料試樣侵蝕后的強(qiáng)度高,，且強(qiáng)度變化率比莫來石和剛玉澆注料的小,。（2）在800℃時(shí)，莫來石和剛玉澆注料的抗堿侵蝕性能優(yōu)于鉻剛玉澆注料,；當(dāng)溫度高于800℃時(shí),，鉻剛玉澆注料的抗堿侵蝕性能較好。