隨著我國經濟的發展,危廢量也逐年攀升。 目前危廢的處置方式主要包括填埋、堆存、高溫焚燒等,其中高溫焚燒技術使垃圾體積和質量大幅度減少,同時還能回收余熱和發電,是解決危廢的一種最有效途徑。但危廢來源廣,組成復雜,焚燒后所形成的渣的性質也不相同,因此,危廢爐爐襯所用的耐火材料的選擇就顯得尤為重要。
危廢爐爐襯用耐火材料有碳化硅(SiC)質耐火材料、鋁硅(Al 2O3 -SiO2 )質耐火材料以及鉻剛玉(Al 2O3 -Cr2O3 )質耐火材料,其中SiC 質耐火材料的抗渣性能優異 ,但因容易被氧化,使用范 圍受到限制。而Al 2O3 -SiO2 質耐火材料有著良好的抗熱震性能,但其組成中的 Al 2O3 和 SiO2 容易和熔渣中的 Na2O、K2O 以及 CaO 反應生成如霞石(NaAlSiO4 )、鈣長石(CaAl 2 Si 2O8 )和鉀長石(KAlSi 3O8 )等低熔點相,加劇渣對材料的侵蝕。由于Cr2O3 具有良好的物理和化學穩定性，在腐蝕性介質中超低的溶解度以及超高的熱化學穩定性,Al 2O3 -Cr2O3質耐火材料相比其他材料有更優異的抗渣侵蝕性能和物理性能。
近年來,因施工和修復更加方便,鋁酸鈣水泥(calcium aluminate cement, CAC)結合鉻剛玉澆注料作為爐襯材料得到了成功應用。然而CAC結合鉻剛玉澆注料在服役過程中存在Cr(Ⅲ)被氧化為Cr(Ⅵ)的風險。這是因為CAC中含有CaO,促進Cr(Ⅵ)的生成。研究發現,CAC結合鉻剛玉
澆注料在升溫的過程中會形成大量的CaCrO4 和 Ca4Al 6CrO16相,導致澆注料在服役過程中 Cr(Ⅵ)含量超標。為了解決這一問題在 Al 2O3 -CaO-Cr2O3 體系中引入了微硅粉,降低了材料制備過程中的 Cr(Ⅵ)含量。 即便如此,鉻剛玉澆注料在服役過程中還會與危廢爐渣發生化學反應,這不僅會影響鉻剛玉澆注料的服役壽命,也會影響其在服役過程中產生的 Cr(Ⅵ)的含量。以危廢回轉窯為例,在燃燒區用后的鉻剛玉質耐火材料就被檢測出含有 Cr(Ⅵ) [24] ,這是因為爐渣中的堿金屬或者堿土金屬會促進材料中Cr(Ⅲ)被氧化為Cr(Ⅵ)。因此,有必要研究 CAC 結合鉻剛玉澆注料與危廢爐渣之間的相互作用;另外,鉻剛玉澆注料受服役環境和施工條件影響,在實際爐襯砌筑過程中可能采用現場直接澆筑或燒成制品砌筑施工方式,盡管原料的組成相同,但在兩種施工方式下形成的物相組成和顯微結構卻有顯著差異,將直接影響著鉻剛玉材料爐襯與渣的反應過程。