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CN1398823A - 致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料 - Google Patents

致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种致密高强度超耐磨浇注料，该浇注料具有优异的耐磨性，抗侵蚀性，耐冲刷性及热震稳定性，可以作为循环流化床锅炉燃烧室及高温旋风分离器中的内衬材料，提高了循环流化床锅炉和旋风分离器的运转周期，克服了锅炉内衬需要经常修补更换的问题，节省了人力物力，大大提高了生产效率。

Description

致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料
技术领域
本发明涉及耐火材料，更具体地说本发明涉及火力发电厂循环流化床锅炉中使用的浇注料，以及所述浇注料在上述流化床锅炉燃烧室及高温旋风分离器中作为内衬耐火材料的用途。
背景技术
据统计我国火电设备占发电总装机量的3/4以上，火电比重过大的状况将持续一个相当的时期，因此加快发展效率高，低污染型火电机组，加快开发清洁煤燃烧技术是我国火电技术发展的方向。
循环流化床锅炉技术是目前公认的清洁煤燃烧技术，由于循环流化床发电锅炉施工体系复杂，施工量大，系统管道内煤粉流速高，流量大，因此要求性能优异的耐火材料。但是目前在循环流化床锅炉中使用的耐火材料由于采用高铝熟料或电熔刚玉，以及水泥含量高等，其耐磨性，抗侵蚀性，耐冲刷性及热震稳定性都不能满足循环流化床锅炉技术的要求，其使用周期短，需要经常修补或更换，影响循环流化床锅炉的正常运转，消耗大量人力和财力。
发明内容
为了克服上述浇注料的缺陷，本发明人经过精心研究，合理地选择了浇注料各组份及其配比，采用致密电熔刚玉(低气孔率电熔刚玉)，超微粉及低水泥含量等，从而完成了本发明。
本发明的目的是提供一种耐磨性，抗侵蚀性，耐冲刷性及热震稳定性优异的新型浇注料，即致密高强度超耐磨浇注料，该材料除上述优点以外，其在中温和高温下强度高，并且具有良好的施工性能。
本发明的另一目的是提供所述致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料作为循环流化床锅炉燃烧室及高温旋风分离器中内衬耐火材料的用途。
本发明的致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料由A和B两部分组成(其中各组份的重量％以浇注料总重量为100重量％计)：
A.部分是以下各组份的均匀混合物：
1、骨料：致密电熔刚玉(又称为低气孔率电熔刚玉)，其中粒度10-5mm者占20-25重量％，粒度5-3mm者占10-20重量％，粒度3-1mm者占10-15重量％，粒度1-0mm者占20-25重量％；
2、粉料：粒度小于0.088mm的致密电熔刚玉细粉占13-15重量％，其中粒度小于0.044mm者占细粉总量的80重量％以上；
3、烧结剂：膨润土占2-3重量％，
4、超微粉：硅灰(硅尘)占3-5重量％，
5、减水剂(分散剂)：三聚磷酸钠(Na3P3O10)占0.15-0.3重量％；
6、防爆剂(引气剂)：金属铝粉0.2-0.3重量％；B部分是结合剂高铝水泥625#，占浇注料总重量的3-5重量％；
其条件是各组份重量％之合为100％。
本发明的一个优选实施方案是：致密高强度超耐磨浇注料由A和B两部分组成(其中各组份的重量％以浇注料总重量为100重量％计)：
A.部分是以下各组份的均匀混合物：
1、骨料：致密电熔刚玉，其中粒度10-5mm者占22重量％，粒度5-3mm者占16重量％，粒度3-1mm者占13重量％，粒度1-0者占22重量％；
2、粉料：粒度小于0.088mm的致密电熔刚玉细粉占14重量％，其中粒度小于0.044mm者占细粉总量的80重量％以上；
3、烧结剂：膨润土占2.5重量％，
4、超微粉：硅灰占5重量％，
5、减水剂(分散剂)：三聚磷酸钠(Na3P3O10)0.2重量％；
6、防爆剂(引气剂)：金属铝粉0.3重量％；
B.部分是结合剂高铝水泥625#，占浇注料总重量的5重量％。
选择致密电熔刚玉作为骨粉，粉料是因为其显气孔率小于4％，体积密度大于3.88g/cm3，莫氏硬度高于9。选择高铝水泥是因为与合成料的亲和力强，加入超微粉的作用是增强了填充性，改善了施工性，从而使其流动性增大，体积密度提高，显孔率降低，强度显著提高。
本发明浇注料中使用的各组份是本领域技术人员公知的产品，均可以在市场上买到。
本发明产品的制备方法简单，将A部分的各组份按照所述重量比均匀混合，再将A和B分别装袋。
本发明产品的使用方法是将浇注料的A部分和B部分按照所述重量比加入到强制式搅拌机或砂浆搅拌机中进行搅拌(搅拌机预先要清洗干净)，搅拌均匀后加入浇注料总量6-8重量％的清洁自来水，搅匀，然后采用浇注法或涂抹法在30分钟内将其衬于循环流化床锅炉燃烧区和旋风分离器所需的部位，常温固化24小时后脱模，以25℃/h的速度升温到110℃，保持4小时，以40℃/h的速度升温到400℃，保持4小时，以100℃/h的速度升温到使用温度，即可制成循环流化床锅炉和旋风分离器的衬里。
表1比较了本发明浇注料和目前使用的浇注料的性能。
             表1本发明浇注料和目前使用的浇注料的性能的比较
    项目   本发明产品   白刚玉耐磨浇注料   高铝耐磨浇注料
Al2O3％     92     89     68
SiO2％     4     1     1.2
Fe2O3％     ＜0.5     ＜0.5     ＜1.5
体积密度g/cm3     3.23     3.1     2.35
耐压强度 110℃烘后(MPd)    1100℃烘后     120130     90100     7080
抗折强度 110℃烘后(MPd)    1100℃烘后     1214     79     78
重烧线变化率％1450℃2h     0.1     0.1     0.6
磨损量(cm3)     5.5     6.5     8
本发明的产品有较高的耐压强度，骨料和50％基质的硬度较大，其莫氏硬度高于9，1450℃烧结3小时磨损量低于5.5/cm3，致密度高，具有优异的耐磨性，抗侵蚀性，耐冲刷性及热震稳定性。在相同使用条件下，和目前本领域使用的浇注料比较，循环流化床锅炉的运转周期从约5000-6000小时提高到累积运行20,000小时以上，克服了锅炉内衬需要经常修补更换的问题，节省了人力物力，大大提高了生产效率。
具体实施方式
将致密电熔刚玉730Kg(其中粒度10-5mm220Kg，粒度15-3mm160Kg，粒度3-1mm130Kg，粒度1-0mm220Kg)，粒度小于0.088mm的致密电熔刚玉细粉140Kg(其中粒度小于0.044mm者占细粉总量的80重量％以上)，膨润土25Kg，硅灰50Kg，三聚磷酸钠(Na3P3O10)2Kg和金属铝粉3Kg加入到强制式搅拌机中进行搅拌(搅拌机预先要清洗干净)，搅拌均匀后加入50Kg高铝水泥625#，搅拌均匀，再加入60Kg的清洁自来水，搅匀，然后采用浇注法或涂抹法在30分钟内将其衬于循环流化床锅炉燃烧区和旋风分离器所需的部位，常温固化24小时后脱模，以25℃/h的速度升温到110℃，保持4小时，以40℃/h的速度升温到400℃，保持4小时，以100℃/h的速度升温到使用温度，即可制成循环流化床锅炉和旋风分离器的衬里。
综上所述，本发明提供一种致密高强度超耐磨浇注料，该浇注料具有优异的耐磨性，抗侵蚀性，耐冲刷性及热震稳定性，可以作为流化床锅炉燃烧室及高温旋风分离器中的内衬材料，提高了循环流化床锅炉和旋风分离器的运转周期，克服了锅炉内衬需要经常修补更换的问题，节省了人力物力，大大提高了生产效率。

Claims (3)

1、致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料，由A和B两部分组成，其中各组份的重量％以浇注料总重量为100重量％计：
A.部分是以下各组份的均匀混合物：
致密电熔刚玉，其中粒度10-5mm者占20-25重量％，粒度5-3mm者占10-20重量％，粒度3-1mm者占10-15重量％，粒度1-0mm者占20-25重量％；
粒度小于0.088mm的致密电熔刚玉细粉占13-15重量％，其中粒度小于0.044mm者占细粉总量的80重量％以上；
膨润土占2-3重量％，
硅灰占3-5重量％，
三聚磷酸钠(Na3P3O10)占0.15-0.3重量％；
金属铝粉0.2-0.3重量％；
B.部分是高铝水泥625#，占浇注料总重量的3-5重量％；
其条件是各组份重量％之合为100％。
2、按照权利要求1的致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料，由A和B两部分组成，
A.部分是以下各组份的均匀混合物：
致密电熔刚玉，其中粒度10-5mm者占22重量％，粒度5-3mm者占16重量％，粒度3-1mm者占13重量％，粒度1-0mm者占22重量％；
粒度小于0.088mm的致密电熔刚玉细粉占14重量％，其中粒度小于0.044mm者占细粉总量的80重量％以上；
膨润土占2.5重量％，
硅灰占5重量％，
三聚磷酸钠(Na3P3O10)占0.2重量％；
金属铝粉0.3重量％；
B.部分是结合剂高铝水泥625#，占浇注料总重量的5重量％；
各组份的重量％以浇注料总重量为100重量％计。
3、权利要求1的致密电熔刚玉高强度超耐磨浇注料在循环流化床锅炉燃烧室及高温旋风分离器中作为内衬耐火材料的用途。
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