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2. 多孔陶瓷的分類、性能及其處理高溫轉爐煙氣的可行性分析
多孔陶瓷稱為氣孔功能陶瓷，它是指具有一定尺寸和數量的孔隙結構的新型固體陶瓷材料，又稱為綠色材料[4]。
2.1 多孔陶瓷的分類
多孔陶瓷按孔形態結構可分為2大類[5]：即泡沫型和網眼型。泡沫型多孔陶瓷的氣孔是孤立的，其滲透率很低；網眼型多孔陶瓷為開孔三維網狀骨架結構，氣孔是相互貫通的，這種多孔陶瓷作為過濾材料具有的顯著特點為：流體通過時壓降小，比表面積大，與流體接觸效率高。
多孔陶瓷根據其材質不同又可分為[6]：①高硅質硅酸鹽材料：主要以硬質瓷渣，耐酸陶瓷渣及其它耐酸的合成陶瓷顆粒為骨料，具有耐水性和耐酸性，使用溫度達700℃；②鋁硅酸鹽材料：以耐火粘土熟料，燒礬土，硅線石和合成莫來石質顆粒為骨料，具有耐酸性和耐弱酸性，使用溫度達1000℃；③硅藻土質材料：主要以精選硅藻土為原料，加黏土燒結而成，用于精濾水和酸性介質；④純碳質材料：以低灰分煤或石油瀝青焦顆粒，或者加入部分石墨，用稀焦油粘結燒制而成，用于耐冷熱強酸，冷熱強堿介質以及空氣消毒，過濾等；⑤剛玉和金剛砂材料：以不同型號的電熔剛玉和碳化硅顆粒為骨料，具有耐強酸，耐高溫特性，耐溫可達1600℃；⑥氮化硅材料：性能優異的新型材料，具有高比強、耐高溫、抗氧化和耐磨損等特性；⑦碳化硅材料：以SiC作為骨料，加造孔劑常壓燒結而成，耐高溫、抗磨損、抗腐蝕，可用于過濾、分離、吸音等；⑧堇青石，鈦酸鋁材料：因其熱膨脹系數小，廣泛用于熱沖擊的環境；⑨其它材料。
2.2 多孔陶瓷的性能
多孔陶瓷具有如下性能[7]，可適宜高溫過濾：
① 耐高溫性
多孔陶瓷經高溫燒制而成，由于其自身的共價鍵和復雜離子鍵的鍵合以及復雜的晶體結構，而具有較高的耐高溫性能。轉爐煙氣到達凈化裝置時，溫度大約1000℃左右，多孔陶瓷的耐高溫性是進行高溫過濾的基礎。
②孔徑分布
多孔陶瓷材料的性能主要是由微孔的表面化學特性和微孔的尺寸特性決定的，當流體流經孔隙時，內外表面會產生各種各樣的物理效應（如毛細虹吸效應等），因而，多孔陶瓷材料具有較好的過濾性能，較小的透氣阻力，使流體能順利通過多孔陶瓷，不會產生滯留現象[8]。
圖1 SiC多孔陶瓷斷面顯微結構SEM圖
所以，多孔陶瓷的孔徑分布滿足高溫轉爐煙塵顆粒物粒徑較小，粒徑有一定范圍分布的
要求。
③耐磨性
多孔陶瓷由于其共價鍵和復雜離子鍵的鍵合以及復雜的晶體結構，而具有耐磨蝕性能。
④抗熱震性
當陶瓷材料經受快速的溫度變化（熱震）時，就會形成巨大的應力，在這種情況下，抵抗材料變弱和斷裂的性能成為抗熱震性。多孔陶瓷可用下式來預測材料的熱震性能：
▽Tc=0.2▽Tcs/(ρ/ρS)1/2
式中 ▽TCS = σfs/(ESαS)——致密材料的熱震阻力；
σfs，ES，αS——致密材料的強度，彈性模量和熱膨脹系數，并且假設孔徑強度等于致密材料的強度。
此式表明，多孔陶瓷具有比致密材料更好的熱震性能，并隨相對密度的降低，以▽Tcs為指標的材料熱震阻力增大。多孔陶瓷良好的抗熱震性，可以克服傳統陶瓷的脆性斷裂問題，很適用于高溫煙氣的過濾除塵，最高工作溫度超過1000℃。
⑤生產工藝成熟，成本低廉
⑥其它優點
(1)可持續運行，不易堵塞，反吹間隙周期長，反吹時間短，易于清堵再生，再生后可以恢復到初始狀態的水平。
(2)抗氧化，耐化學腐蝕，根據不同的過濾介質，使用壽命一般為6個月～3年。
(3)過濾過程壓力損失較小。
通過對多孔陶瓷性能等分析，認為多孔陶瓷過濾處理高溫轉爐煙氣是可行的。
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