本发明涉及飞灰高温资源化，具体涉及一种用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层及其应用。
背景技术：
1、垃圾焚烧发电及危险废物焚烧处置等行业，产生了大量的焚烧残渣和飞灰，其中含有大量的粉尘、重金属、二噁英等污染物。当前针对焚烧炉渣/飞灰的处置，当前针对焚烧炉渣/飞灰的处置，很多企业是通过资源化处理，将其二次回收利用。该资源化处理的过程一般会使用到高温熔融炉。
2、而高温熔融炉的燃烧区一般温度高于600℃，实际运行过程中，高温熔融炉的炉膛温度会远远高于设计温度。垃圾焚烧过程中大量飞灰很容易附着在焚烧炉前后拱区、侧墙等耐火内衬表面。温度越高，熔渣粘度越低，与耐火材料反应越剧烈，反应侵蚀后形成结合强度高的灰渣附着层，增加了炉膛内衬负重，尤其是前后拱区侧壁，容易因负重过大导致钢结构变形和衬里垮塌，继而影响飞灰的回收利用率，又会导致炉体内壁的反应侵蚀。因此，高温熔融炉经常因为飞灰附着严重而停炉清灰，严重影响运行效率，且不可避免地缩短了熔融炉的使用寿命。
3、cn109942287a公开了一种垃圾焚烧炉用抗灰渣附着耐磨浇注料，该浇注料包括：刚玉、碳化硅、氧化铝、二氧化硅、添加剂、结合剂、外加剂。该耐磨浇注料具有一定的耐磨性、抗灰渣附着性，然而其应用场景是垃圾焚烧炉；不适用于资源化处理的过程所高温熔融炉；且该附着耐磨浇注料在炉内的前后拱、斜顶、侧墙上部的组成比例均相同，但高温熔融炉中炉内具有不同温度的分区，采用相同的物料组成比例，其对于耐火材料的抗飞灰侵蚀性能提升有限，且还会导致资源的浪费。
4、cn110002887a公开了一种耐高温条件下灰渣侵蚀的耐火材料及其制备方法，该耐火材料由耐火原料以及占耐火原料质量5~7%的粘合剂混合制成，所述耐火原料由以下重量百分比的组分组成：40~45%氧化锆，20~25%二氧化硅，15~25%氧化铬，5~7%氧化镁，8~10%氧化铝。制备过程是：按比例将各原料粉体混合，加入粘合剂后高温混练，然后经冷等静压成型、干燥、烧结，制得标准耐火砖。类似地，该耐火材料也并未针对炉体不同温度的分区进行设计，其对于耐火材料的抗飞灰侵蚀性能提升有限，且还会导致资源的浪费。
5、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于提供一种用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，所述炉体衬层包括炉膛内壁衬层；所述炉膛内壁衬层由上到下依次包括：上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层，且所述炉膛内壁衬层均采用含高铬刚玉浇筑料浇筑而成。本发明通过上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层中不同组成比例的高铬刚玉浇筑料使得衬层对于抗飞灰侵蚀性能得到提升，从而显著延长了炉体的使用寿命，且对炉体内部形成有效保护，还能够避免飞灰原料波动、铁水、高温等等对炉壁的腐蚀。
2、本发明的目的之二在于提供一种所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层在作为飞灰高温资源化的炉体的中内衬层中的应用。
3、本发明的目的之三在于提供一种用于飞灰高温资源化的炉体，所述炉体包括炉盖、炉膛、炉底以及出料口；所述炉体的衬层为所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层。
4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
5、第一方面，本发明提供一种用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层包括炉膛内壁衬层；所述炉膛内壁衬层由上到下依次包括：上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层，且所述炉膛内壁衬层均采用含铬刚玉浇筑料浇筑而成；
6、所述上部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
7、cr2o35~15%、al2o375~85%、sio21~10%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%；
8、所述中部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
9、cr2o360~75%、al2o320~35%、sio21~10%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%；
10、所述下部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
11、cr2o340~50%、al2o340~45%、sio21~10%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%。
12、在本发明中，用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层采用高铬刚玉复合材料制作，针对炉内不同温度区域，设置不同含量cr2o3、al2o3的高铬刚玉复合衬层，炉底和下部直接接触熔渣区>炉腔内粉料区>炉顶；有针对性地，显著地提升耐火材料的抗飞灰侵蚀性能提升。此外，添加的氧化钙、氧化铁含量增加了耐火材料衬层的柔韧性，使用炉体的寿命得到显著延长，并对炉底与炉壁形成保护，还能够避免铁水对炉壁的腐蚀。
13、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cr2o3的含量为5~15%，例如可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%等。
14、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为75~85%，例如可以是75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%等。
15、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~10%，例如可以是1%、2%、3%、4%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%等。
16、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
17、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
18、以所述上部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
19、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cr2o3的含量为60~75%，例如可以是60%、60.5%、61%、61.5%、62%、62.5%、63%、63.5%、64%、64.5%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%等。
20、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为20~35%，例如可以是20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等。
21、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~10%，例如可以是1%、2%、3%、4%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%等。
22、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
23、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
24、以所述中部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
25、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cr2o3的含量为40~50%，例如可以是40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等。
26、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为40~45%，例如可以是40%、40.5%、41%、41.5%、42%、42.5%、43%、43.5%、44%、44.5%、45%等。
27、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~10%，例如可以是1%、2%、3%、4%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%等。
28、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
29、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
30、以所述下部内壁衬层采用的浇筑料各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
31、优选地，所述上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层的厚度各自独立地为150~400 mm，例如可以是150 mm、160 mm、170 mm、180 mm、190 mm、200 mm、220 mm、240 mm、260 mm、280 mm、300 mm、320 mm、340 mm、360 mm、380 mm、400 mm等。
32、优选地，所述上部内壁衬层的高度占所述炉膛的内壁总高度的25~35%，例如可以是25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等。
33、优选地，所述中部内壁衬层的高度占所述炉膛的内壁总高度的35~45%，例如可以是35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%等。
34、优选地，所述下部内壁衬层的高度占所述炉膛的内壁总高度的25~35%，例如可以是25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等。
35、优选地，所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层还包括炉底衬层；所述炉底衬层由上到下依次包括：第一炉底衬层和第二炉底衬层；所述第一炉底衬层为刚玉砖，所述第二炉底衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
36、优选地，所述第一炉底衬层的刚玉砖按质量百分含量计包括以下组分：
37、al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%。
38、以所述第一炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为80~95%，例如可以是80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%等。
39、以所述第一炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~15%，例如可以是1%、2%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%等。
40、以所述第一炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
41、以所述第一炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
42、以所述第一炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
43、优选地，所述第二炉底衬层的刚玉浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
44、al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%。
45、以所述第二炉底衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为80~95%，例如可以是80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%等。
46、以所述第二炉底衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~15%，例如可以是1%、2%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%等。
47、以所述第二炉底衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
48、以所述第二炉底衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
49、以所述第二炉底衬层的刚玉砖的各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
50、优选地，所述炉底衬层的总厚度为500~1200 mm，例如可以是500 mm、600 mm、700mm、800 mm、900 mm、1000 mm、1100 mm、1200 mm等。
51、优选地，所述第一炉底衬层和第二炉底衬层的厚度比为1:(0.5~1.5)，例如可以是1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5等。
52、优选地，所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层还包括炉盖内壁衬层；所述炉盖内壁衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
53、优选地，所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
54、al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%。
55、以所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中al2o3的含量为80~95%，例如可以是80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%等。
56、以所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~15%，例如可以是1%、2%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%等。
57、以所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
58、以所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
59、以所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料的各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
60、优选地，所述炉盖内壁衬层的厚度为150~500 mm，例如可以是150 mm、200 mm、250mm、300 mm、350 mm、400 mm、450 mm、500 mm等。
61、优选地，所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层还包括炉体的出料口内壁衬层；所述出料口内壁衬层为含铬高密砖。
62、优选地，所述含铬高密砖按质量百分含量计包括以下组分：
63、cr2o360~65%、al2o320~35%、sio21~10%、fe2o31~2%、cao 1~5%、mgo 1~2%。
64、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中，cr2o3的含量为60~65%，例如可以是60%、60.5%、61%、61.5%、62%、62.5%、63%、63.5%、64%、64.5%、65%等。
65、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中，al2o3的含量为20~35%，例如可以是20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等。
66、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中sio2的含量为1~10%，例如可以是1%、2%、3%、4%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%等。
67、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中fe2o3的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
68、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中cao的含量为1~5%，例如可以是1%、2%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%等。
69、以所述含铬高密砖的各组分总质量为100%计，其中mgo的含量为1~2%，例如可以是1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%等。
70、优选地，所述出料口内壁衬层的厚度为150~400mm，例如可以是150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm等。
71、优选地，所述出料口设置于高于炉底衬层100~500 mm处，例如可以是100 mm、150mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、450 mm、500 mm等。
72、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层在作为飞灰高温资源化的炉体的中内衬层中的应用。
73、第三方面，本发明提供一种用于飞灰高温资源化的炉体，所述炉体包括炉盖、炉膛、炉底以及出料口；所述炉体的衬层为第一方面所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层。
74、更为具体地，所述炉盖的内壁衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
75、其中，该刚玉浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%。
76、更为具体地，所述炉膛的内壁衬层由上到下依次包括：上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层，且所述炉膛内壁衬层均采用含铬刚玉浇筑料浇筑而成。
77、其中，上部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：cr2o35~15%、al2o375~85%、sio25~10%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%；中部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：cr2o360~75%、al2o320~35%、sio25~10%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%；下部内壁衬层采用的浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：cr2o340~50%、al2o340~45%、sio25~10%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%。
78、更为具体地，所述炉底的衬层由上到下依次包括：第一炉底衬层和第二炉底衬层；所述第一炉底衬层为刚玉砖，所述第二炉底衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
79、其中，第一炉底衬层的刚玉砖按质量百分含量计包括以下组分：al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%；第二炉底衬层的刚玉浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：al2o380~95%、sio21~15%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%。
80、更为具体地，所述出料口的内壁衬层为含铬高密砖。
81、其中，所述含铬高密砖按质量百分含量计包括以下组分：cr2o360~65%、al2o320~35%、sio25~10%、fe2o31~2%、cao 3~5%、mgo 1~2%。
82、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
83、（1）本发明所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层有针对性地根据炉内不同温度区域，设置不同含量cr2o3、al2o3的高铬刚玉复合衬层，从而显著地提升耐火材料的抗飞灰侵蚀性能提升；
84、（2）本发明所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层通过添加的氧化钙、氧化铁含量增加了耐火材料衬层的柔韧性，使用炉体的寿命得到显著延长，并对炉底与炉壁形成保护，还能够避免铁水对炉壁的腐蚀。
1.一种用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述炉体衬层包括炉膛内壁衬层；所述炉膛内壁衬层由上到下依次包括：上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层，且所述炉膛内壁衬层均采用含铬刚玉浇筑料浇筑而成；
2. 根据权利要求1所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述上部内壁衬层、中部内壁衬层和下部内壁衬层的厚度各自独立地为150~400 mm；
3.根据权利要求1所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层还包括炉底衬层；所述炉底衬层由上到下依次包括：第一炉底衬层和第二炉底衬层；所述第一炉底衬层为刚玉砖，所述第二炉底衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
4.根据权利要求3所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述第一炉底衬层的刚玉砖按质量百分含量计包括以下组分：
5.根据权利要求1所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述炉体衬层还包括炉盖内壁衬层；所述炉盖内壁衬层采用刚玉浇筑料浇筑而成。
6.根据权利要求5所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述炉盖内壁衬层的刚玉浇筑料按质量百分含量计包括以下组分：
7.根据权利要求1所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述炉体衬层还包括炉体的出料口内壁衬层；所述出料口内壁衬层为含铬高密砖。
8.根据权利要求7所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层，其特征在于，所述含铬高密砖按质量百分含量计包括以下组分：
9.一种根据权利要求1~8中任一项所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层在作为飞灰高温资源化的炉体的中内衬层中的应用。
10.一种用于飞灰高温资源化的炉体，其特征在于，所述炉体包括炉盖、炉膛、炉底以及出料口；所述炉体的衬层为权利要求1~8中任一项所述的用于飞灰资源化制备岩棉的炉体衬层。
