一种原位硼酸铝晶须增强CFB锅炉高强度耐磨可塑料的制作方法

文档序号:14264052阅读:477来源:国知局

所属技术领域:

本发明涉及一种高强度的循环流化床锅炉耐火可塑料的制备方法,其特征在于利用原位生成的硼酸铝晶须提高可塑料烧结后的强度,在900-1000℃的温度范围下对被修补的cfb锅炉内壁产生高强度的耐磨保护。

技术背景:

循环流化床(cfb)锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染的煤矸石等低质煤的清洁燃烧技术,其炉膛温度一般在850-950℃范围内,且多是在900℃左右运行。循环流化床的原理是,煤矸石等低质在风力作用下流化并循环燃烧,同时加入石灰石,在燃烧的过程中实现脱硫。煤循环流化床锅炉在运行时大量流化了的物料不停的处于高温循环流动中,大量的颗粒将会对锅炉内壁的耐火材料进行冲刷,使得内衬耐火材料极易磨损,不定期的修补将照成大量的损失。目前使用较多的修补料强度还有待提高,本发明的cfb高铝耐火可塑料相比与以往的耐火可塑料强度更高,耐磨性更好,可以在900-1000℃得到高强度结构。提高了锅炉的修补水平,延长了保修期,提高了运行质量和经济效益。



技术实现要素:

为了达到进一步提高传统耐火材料强度目的,本发明提供了一种原位生成的硼酸铝晶须增强耐火可塑料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该耐火可塑料由a料、b料组成,a料为磷酸二氢铝液体胶料,b料为由硼酸、粉末氧化铝、纳米氧化铝、刚玉骨料、粉料及少量烧结助剂组成的无机耐火填料,使用时a料和b料以一定的比例混合搅拌均匀后,涂抹在锅炉中需要修补的部位,随锅炉的升温,b料中的硼酸和氧化铝原位生成硼酸铝晶须,得到硼酸铝晶须增强的高强度耐火耐磨烧结壁面。

本发明的技术方案为:

一种原位硼酸铝晶须增强cfb锅炉高强度耐磨可塑料,由a料、b料组成,a料为磷酸二氢铝液体胶料,b料为由硼酸、氧化铝、硅灰、铝酸钙水泥、刚玉骨料、粉料及少量烧结助剂组成的无机耐火填料,使用时a料和b料以一定的比例混合搅拌均匀后,涂抹在锅炉中需要修补的部位,随锅炉的升温,b料中的硼酸和粉末氧化铝原位生成硼酸铝晶须,得到硼酸铝晶须增强的高强度耐火耐磨烧结壁面。

优选的,b料中有一定比例的硼酸和氧化铝。

优选的,所述一定比例的硼酸和氧化铝,其比例范围为:1:13-40,更优选1:20-30。

优选的,所述的氧化铝,为纳米氧化铝和煅烧粉末氧化铝的混合物,比例范围在1:5-9之间,粉末氧化铝其粒径范围为0-10um,优选为3-5um,纳米氧化铝在50-500nm,优选200-300nm。

优选的,所述的a料,其特征在于由一定比例的磷酸和氢氧化铝或者氧化铝反应而成,其中磷和铝的物质的量的比值范围为3:0.1-3:1.2,优选为3:0.8-3:1.0。

优选的,所述的无机耐火填料,其特征在于由刚玉、硼酸、氧化铝、铝酸盐水泥、硅灰、烧结助剂组成。

优选的,所述的刚玉,其特征在于,其白刚玉、棕刚玉、电熔致密刚玉等刚玉品种,为1-3mm的刚玉骨料、0-1mm的刚玉骨料以及200目的刚玉粉料。

优选的,所述的无机耐火填料,其具体组成为:

各组分的组成之和为100%。

优选的,所述的烧结助剂,其特征在于所述无机烧结助剂是偏铝酸钠、氧化镍、氧化铁、氧化铜、氧化锌等无机氧化物的一种或几种的复合物。

优选的,所述的高强度耐磨可塑料,其特征在于b料和a料的重量比为100:10-20。

胶料a料中磷酸二氢铝溶液的密度为1.60g/ml。填料b料中的组成配比为0-20%的1mm-3mm刚玉骨料;20%-40%的0mm-1mm刚玉骨料;0%-10%的200目刚玉粉料;30%-45%的粉末氧化铝和纳米氧化铝复合物;4%-8%的硅灰;0-4%的铝酸钙水泥;0.75%-3%的硼酸,0-5%的偏铝酸钠、氧化镍、氧化铁、氧化铜、氧化锌等无机氧化物的一种或几种的复合物。

a料的使用量为b料总质量的12-16%。

本专利所研发的高强度cfb耐火可塑料的使用方法为:使用时先将b料混合均匀,在搅拌的状态下加入液相a料,使之充分混合,涂抹于需要修补的部位后压实,自然下干燥24小时固化后可随锅炉的升温进行烧结。

与现有技术相比有以下优点:

大幅度提高了耐火可塑料的强度,目前本发明所制备的耐火可塑料经900℃煅烧3小时后,经测试,抗压强度稳定达到了147-180mpa,抗折强度稳定达到了30-38mpa,相比于传统的cfb耐火可塑料,材料的强度得到了很大的提升。

价格低廉,施工方便,本发明的耐火可塑料施工方便,使用时只需将b料和a料按照100:12-16的比例进行混合搅拌均匀,涂抹在需要修补的部位后压实,室温下固化干燥后即可。

具体实施方式:

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种高强度cfb锅炉耐火可塑料,包括重量比为100:15.3的填料(b料)和胶料(a料)

胶料(a料)为密度为1.60g/ml的磷酸二氢铝溶液

填料(b料)包括以下重量分数的组分:

制作方法包括以下步骤:

将填料中的各物质按照质量比称取,混合均匀加入15.3%的胶料继续混合,使之粘结在一起,形成施工性柔软的耐火可塑料。将制备的耐火可塑料在模具40*40*160的模具中压实固化,脱模后经700℃下煅烧3小时后的抗压强度达到140mpa,抗折强度达到了22mpa900℃下煅烧3小时后的抗压强度达到147mpa,抗折强度达到了30mpa,经1100℃下煅烧3小时后的抗压强度达到172mpa,抗折强度达到了38mpa。

实施例2

一种高强度cfb锅炉耐火可塑料,包括重量比为100:15.3的填料(b料)和胶料(a料)

胶料(a料)为密度为1.60g/ml的磷酸二氢铝溶液

填料(b料)包括以下重量分数的组分:

制作方法包括以下步骤:

将填料中的各物质按照质量比称取,混合均匀加入15.3%的胶料继续混合,使之粘结在一起,形成施工性柔软的耐火可塑料。将制备的耐火可塑料在模具40*40*160的模具中压实固化,经测试经700℃下煅烧3小时后的抗压强度达到152mpa,抗折强度达到了26mpa900℃下煅烧3小时后的抗压强度达到158mpa,抗折强度达到了35mpa,经1100℃下煅烧3小时后的抗压强度达到225mpa,抗折强度达到了36mpa。

实施例3

一种高强度cfb锅炉耐火可塑料,包括重量比为100:15.3的填料(b料)和胶料(a料)

胶料(a料)为密度为1.60g/ml的磷酸二氢铝溶液

填料(b料)包括以下重量分数的组分:

将填料中的各物质按照质量比称取,混合均匀加入15.3%的胶料继续混合,使之粘结在一起,形成施工性柔软的耐火可塑料。将制备的耐火可塑料在模具40*40*160的模具中压实固化,样品经测试经700℃下煅烧3小时后的抗压强度达到155mpa,抗折强度达到了28mpa,900℃下煅烧3小时后的抗压强度达到180mpa,抗折强度达到了36mpa,经1100℃下煅烧3小时后的抗压强度达到210mpa,抗折强度达到了44mpa。

实施例4

一种高强度cfb锅炉耐火可塑料,包括重量比为100:15.3的填料(b料)和胶料(a料)

胶料(a料)为密度为1.60g/ml的磷酸二氢铝溶液

填料(b料)包括以下重量分数的组分:

将填料中的各物质按照质量比称取,混合均匀加入15.3%的胶料继续混合,使之粘结在一起,形成施工性柔软的耐火可塑料。将制备的耐火可塑料在模具40*40*160的模具中压实固化,样品经测试经700℃下煅烧3小时后的抗压强度达到138mpa,抗折强度达到了26mpa,900℃下煅烧3小时后的抗压强度达到165mpa,抗折强度达到了32mpa,经1100℃下煅烧3小时后的抗压强度达到180mpa,抗折强度达到了38mpa。

实施例5

一种高强度cfb锅炉耐火可塑料,包括重量比为100:15.3的填料(b料)和胶料(a料)

胶料(a料)为密度为1.60g/ml的磷酸二氢铝溶液

填料(b料)包括以下重量分数的组分:

将填料中的各物质按照质量比称取,混合均匀加入15.3%的胶料继续混合,使之粘结在一起,形成施工性柔软的耐火可塑料。将制备的耐火可塑料在模具40*40*160的模具中压实固化,样品经测试经700℃下煅烧3小时后的抗压强度达到142mpa,抗折强度达到了25mpa,900℃下煅烧3小时后的抗压强度达到168mpa,抗折强度达到了31mpa,经1100℃下煅烧3小时后的抗压强度达到191mpa,抗折强度达到了36mpa。

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