高氟危险废物流化床焚烧炉中Al2O3-SiO2-CaO基耐火材料腐蚀行为的实验与模拟研究

为解决高氟(HF)危险废物焚烧环境中耐火材料腐蚀问题，研究人员通过实验与模拟揭示了Al2O3-SiO2-CaO基耐火材料的腐蚀机制。采用抗压强度测试、扫描电镜(SEM)、X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)评估了材料在含HF烟气中暴露2年后的腐蚀状态，并建立元胞自动机模型模拟HF浓度、SiO2含量等因素对腐蚀的影响。研究发现SiO2含量与HF浓度对腐蚀影响最显著，为含HF环境耐火材料防护提供了理论依据。

　　

这项研究通过实验与计算机模拟双管齐下，深入探究了高氟(HF)危险废物流化床焚烧炉中Al₂O₃-SiO₂-CaO基耐火材料的腐蚀行为。科研团队采用抗压强度测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和能量色散谱(EDS)等分析手段，对暴露于含HF烟气中长达2年的耐火材料进行了全面"体检"。

研究不仅揭示了硅铝基耐火材料的腐蚀机制，还创新性地开发了元胞自动机模型，专门模拟HF浓度、SiO₂含量、气体扩散概率和SiO₂腐蚀概率四大关键因素对材料腐蚀程度的影响。模拟结果与实验数据高度吻合，显示这四大因素与腐蚀程度呈显著正相关，其中SiO₂含量和HF浓度这对"黄金搭档"对腐蚀的推动作用最为突出。

这项研究为含HF恶劣环境中耐火材料的防护提供了重要的理论支撑和实践指导，对延长焚烧炉使用寿命、提高危险废物处理安全性具有重要价值。