循环流化床锅炉锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料的制作方法

文档序号:12239683阅读:519来源:国知局

本发明涉及循环流化床锅炉耐火耐磨材料技术领域,具体涉及一种循环流化床锅炉锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料。



背景技术:

循环流化床锅炉具有污染物低、燃料适应性广的优点,近三十年来在国内外得到快速发展,目前循环流化床发电的装机容量已占我国燃煤火力发电总装机容量的15%。受燃用煤质、设备选型及运行条件的影响,循环流化床锅炉的磨损严重,因此在易磨损区域大量敷设耐火耐磨材料。

耐火耐磨材料一般由高铝矾土熟料、刚玉和碳化硅等耐火物料制成的粒状和粉状料,加入一定比例的铝酸盐水泥结合剂或水,外掺若干添加剂调配而成,根据浇注料和可塑料的不同,可以采用浇注或振动方式成型。

耐火耐磨材料成分对性能和使用成本影响较大,虽然碳化硅(SiC)和氮化硅(Si3N4)、刚玉(纯Al2O3)等材料的耐火度高、耐磨性好,但价格昂贵、热稳定性差。循环流化床锅炉使用期间负荷多变,启动周期长,温度变化频繁,炉膛密相区、分离器靶区等区域流速高、冲击磨损大,受燃用煤质差的影响,烟气O2含量高且含有NOx、SOx等腐蚀性气体、灰渣中富含SO3、Na2O、K2O等物质,这些会对耐火耐磨材料的使用寿命造成极大的影响。

此外,传统耐火耐磨材料施工工艺复杂,现场搅拌、添加剂用量、结合剂用量、添加剂和结合剂品质等因素、养护温度、烘炉过程均会对耐火耐磨材料的宏观性能、寿命产生影响。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料,本发明现场施工时可采用填塞、捣打、涂抹等方式进行,锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料性能良好且导热系数高、耐磨损、抗腐蚀,抗热震、不易剥落,使用寿命长,广泛适用于新建循环流化床锅炉配套及已有循环流化床锅炉的配套改造。

为了达到上述目的,本发明通过如下技术方案实现:

一种循环流化床锅炉锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料,由以下组分和含量的原料经混配、粉碎、研磨和均化后制成,其中:氧化铝粉70~80%、锆英砂5~10%、铬矿砂5~15%、碳化硅粉5~15%、高岭土5~10%;所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料化学成分中Al2O3≥80%,Fe2O3≤1.0%,SiC≥10%;所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料耐火度≥1800℃、体积密度2.6~3.2g/cm3,气孔率15%~20%;

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料主要用于循环流化床锅炉炉膛顶部、炉膛出口,分离器入口烟道、靶区,立管、返料器,炉膛密相区布风板、风口、给煤口和给料口,屏式受热面,温度及压力测点;现场施工时采用填塞、捣打、涂抹方式进行,耐磨抗腐蚀可塑料中添加有占锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料质量份额0~3%的钢纤维。

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料为粉状,平均粒径0.5~5mm,其中1mm以下细颗粒的质量份额大于50%。

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料在1000℃时导热系数为1~8W/(m·K)。

其中在炉膛顶部、炉膛出口,分离器入口烟道、靶区,炉膛密相区布风板、风口、给煤口和给料口施工时钢纤维的添加质量份额为0~3%,在立管、返料器施工时钢纤维的添加质量份额为0~2%,在屏式受热面,温度及压力测点施工时钢纤维的添加质量份额为0~1%。

施工时,所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料使用磷酸作为粘合剂,磷酸占锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料质量份额的5~10%,使用氟硅酸钠或高铝水泥作为促凝固化剂,氟硅酸钠和高铝水泥占锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料质量份额的0.2~1%,施工时利用强制搅拌机将所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料、粘合剂和促凝固化剂混合搅拌2~5分钟。

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料施工结束后在室温下静置18~36小时,在50~400℃温度下维持2~4小时,在400~800℃温度下维持2~4小时即达到最佳性能。

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料施工时,如果施工部位存在销钉固定件,固定件上应涂抹厚度0.5~2mm的沥青漆。

所述锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料施工时,其敷设厚度为5~350mm,并按照0.8~1.5m2施工面积设置膨胀缝。

与现有技术相比,本发明具有以下突出优点:

1.适用性强,在循环流化床锅炉所有需要使用耐火耐磨的部位均可使用;

2.具有较强的耐磨损、抗腐蚀性能,使用寿命长;

3.导热系数高,对锅炉传热的影响小,抗热震、不易剥落;

4.工程造价低,低温硬化性能好,施工便捷,养护周期短。

具体实施方式

实施例1。

施工部位位于炉膛顶部和炉膛出口,顶部施工面积150m2,出口为60m2,敷设厚度15mm,按照1m2施工面积设置膨胀缝。施工部位采用V形销钉固定。施工材料使用平均粒径为1mm的锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料(其中1mm以下细颗粒的质量份额75%),与5%的磷酸、0.5%的氟硅酸钠经强制搅拌机搅拌5分钟,添加2%的钢纤维。施工结束后静置18小时,在200℃温度下维持2小时,在400℃温度下维持2小时,在800℃温度下维持2小时。

实施例2。

施工部位位于炉膛布风板,顶部施工面积85m2,敷设厚度200mm。施工材料使用平均粒径为2mm的锆铬碳化硅耐磨抗腐蚀可塑料,添加0.5%的钢纤维。施工结束后静置24小时,在200℃温度下维持4小时,在400℃温度下维持1小时,在800℃温度下维持2小时。

实施例3。

施工部位位于分离器入口烟道和靶区,顶部施工面积60m2,敷设厚度分离器入口烟道为150~300mm、靶区为80mm。添加1%的钢纤维。施工结束后静置36小时,在200℃温度下维持2小时,在400℃温度下维持2小时,在800℃温度下维持2小时。

实施例4。

施工部位位于返料器,顶部施工面积200m2,敷设厚度为80mm,不添加钢纤维,外层还另外敷设有保温材料。施工结束后静置36小时,在200℃温度下维持2小时,在400℃温度下维持2小时,在800℃温度下维持2小时。

本发明各个实施例具体性能参数如下表所示:

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