垃圾熔融爐所處理固體污染物的化學(xué)組成對使用的耐火材料抗渣性能要求非常高，在進(jìn)行選材試驗(yàn)前，先對試驗(yàn)熔渣的化學(xué)成分和熔化溫度進(jìn)行測試，試驗(yàn)用渣采用某垃圾熔融爐所處理的原始固體廢物，其化學(xué)組成如表 1 所示，試驗(yàn)用磚采用高純剛玉磚和鉻剛玉磚作為此次的實(shí)驗(yàn)?zāi)突鸩牧稀?/FONT>
本試驗(yàn)所涉及的垃圾熔融爐，其工作溫度≥1300 ℃，采用電加熱工藝，爐內(nèi)氣氛為氧化氣氛，進(jìn)出料方式為連續(xù)出料，從試驗(yàn)用渣的化學(xué)組成可以得到，w（CaO）/w（SiO2）的比值小，熔渣呈酸性。
首先對試樣進(jìn)行顯氣孔率、體積密度的測試，之后使用切割機(jī)和鉆孔機(jī)將3 種試驗(yàn)材料制成 φ36 mm，高 40 mm 的坩堝各一支，坩堝結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。向坩堝孔內(nèi)填入 70 g 試驗(yàn)用渣，并使用電爐加熱至1500℃并保溫 3 h，自然冷卻至室溫后，沿坩堝孔中心方向?qū)③釄暹M(jìn)行等分切割，觀察坩堝內(nèi)壁的侵蝕情況、余渣量及滲透情況，進(jìn)行記錄后將坩堝的余渣層、反應(yīng)層及原磚部分一并切割制樣，進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)觀察和能譜分析。
圖 2 所示為進(jìn)行完靜態(tài)坩堝抗渣試驗(yàn)的2種材料坩堝的剖面圖片。
圖中虛線標(biāo)注為宏觀觀察下可見的試驗(yàn)用渣滲透層，箭頭標(biāo)注為坩堝內(nèi)的余渣量。從圖中可以看出，高純剛玉磚坩堝的內(nèi)壁較完整，觸感上有凹凸，說明坩堝受侵蝕情況并不嚴(yán)重，但坩堝內(nèi)部的余渣層幾乎不可見，說明試驗(yàn)用渣有大量滲入磚體，從其滲透程度亦可證明，其余渣層約 0.2 mm，滲透層約 8 mm；鉻剛玉磚坩堝的內(nèi)壁相對完整，可以看到一層附著于內(nèi)壁的渣，說明試驗(yàn)用渣與坩堝本身有少量反應(yīng)，但反應(yīng)不劇烈，較多的余渣量和相對較淺的滲透層說明滲透現(xiàn)象較少，其余渣層約 7 mm，滲透層約 3 mm；
由圖 2（a）可以看出，圖片中大塊的氧化鋁顆粒內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)渣侵入的跡象，證明其有被反應(yīng)分解的趨勢，圖中右側(cè)上方渣線附近可以明顯觀察到熔渣滲透的狀況；由圖 2（b）可以看出，深灰色的氧化鋁顆粒周圍有逐漸模糊的漸變層，可以說明氧化鋁顆粒正在被分解，一方面原因是由于氧化鉻與其發(fā)生了固溶反應(yīng)，另一方面原因來源于渣對氧化鋁顆粒的蝕損，與此同時(shí)氧化鉻顆粒周圍幾乎沒有發(fā)生侵蝕現(xiàn)象，這是由于氧化鉻在熔渣中的溶解度很低，較難與熔渣發(fā)生反應(yīng)