耐磨浇筑料在锅炉内衬的应用

发布时间：2022/12/16 16:54:04

耐磨浇筑料是比普通耐火浇注料更加耐磨，产品中添加了高强耐磨骨料，如果高铝骨料、莫来石骨料、刚玉、碳化硅等耐火耐磨材料。

耐磨耐火浇注料是由致密耐火骨料、细粉、外加剂和结合剂组成的没有黏附性的，通常以干态交货，加水或其他液体混合后方可浇注施工，浇注成型和养护使其凝结、硬化，按一定规定烘烤后使用的不定形耐火材料。在使用温度下能抵抗物料冲刷，耐磨损性能优良。耐磨耐火可塑料是由致密耐火骨料、细粉、外加剂、结合剂和液体组成的，具有良好作业性能，在较长时间内具有较高可塑性，按交货状态直接使用，用捣打(机械或人工)方法施工，施工后加热硬化，在使用温度下能抵抗物料冲刷，耐磨损性能优良。结合剂通常是软质黏土、水玻璃、磷酸等。

锅炉燃烧系统工作温度范围为850—1000℃，高铝浇注料不能实现高温烧结。为了提高浇注料的抗磨性能，需采用某些添加剂，实现在循环流化床燃烧系统工作温度下的烧结，提高耐磨性能。

碳化硅浇注料

碳化硅砖在高于1600℃温度下烧结而成，有很好的耐磨性能。工业上通常将碳化硅按色泽分为绿碳化硅和黑碳化硅。其SiC含量要求分别不大于99.0％和不大于98.5％。绿碳化硅的杂质少，硬度比黑碳化硅高。但碳化硅的使用对燃烧气氛有要求，碳化硅在加热时易于氧化。因此，在有氧气氛和高温条件下碳化硅热稳定性差，产生碳氧化脱皮，因此不宜在高温氧化性气氛下使用。

刚玉浇注料

刚玉系指由电熔或烧结而制成的主要矿相为α―Al2O3相的Al2O3纯度较高的材料。刚玉砖是以刚玉为主要原料的耐火砖，其Al2O3含量大于90％。刚玉的硬度高(莫氏硬度为9)，密度大(体积密度为3.95～4.19／cm3)，熔点为℃，烧结温度在1600℃以上，机械强度高，热膨胀系数(20～1000℃)为8.0×10-6/℃，导热系数为5.86W／(m2·K)，耐火抗磨性能不错，有良好的抗氧化、抗侵蚀和电绝缘性能，缺点是抗热应力性能差。CFB锅炉有启动快、负荷变化范围大、变负荷速率高等优点。但这些优点的发挥要求耐火材料有好的抗热应力性能，并且刚玉价格高。这两个原因限制了刚玉砖及浇注料在CFB锅炉中的应用。

耐火耐磨浇筑材料的选择

浇筑材料的选择是循环硫化床锅炉炉膛施工的基础，也是决定其后期质量的关键之一。在实践中对于循环硫化床锅炉的不同工作区域，耐火耐磨材料的工作环境要求其质量标准也不一，既要考虑其质量安全和施工效果，也要考虑前期的设计投入和施工成本，是一个全局统筹的工作。主要影响其材料选择的有机械膨胀、烟流速度、颗粒的浓度、烟尘的温度等。当前主要的耐火耐磨材料技术有等离子喷涂和渗透法防护，其中水冷壁表面的防磨处理更是广泛应用了上述两种喷涂技术。在实际应用中，具体的施工方法和施工工艺也须考虑相应的施工材料。

针对循环硫化床锅炉炉膛的施工质量控制研究须了解其运行的机理和相关理论，此处参考相关文献对其进行浅析。在循环硫化床锅炉中，锅炉内部的床料在烟气的上浮过程中随着沿着炉膛上升，并且经过水冷壁的出烟口进入两个旋风分离器，在此实现气体与固体的分离，并且将未能成功分离的固体通过分离器上部出口进行排出。

密封措施是循环硫化床锅炉炉膛浇筑的关键之一，在锅炉的冷却和热态运行中，须通过正压或者负压的方法实现全面的检漏和防漏的试验，特别对于对接部位、孔门以及膨胀节等的可靠性和密封性的检测。高温工作以及膨胀变形等因素容易导致密封部位的故障，因此须在设计和施工上保障炉膛内部燃烧的稳定性、循环返回料系统两侧的一致性、管系支吊的受力平衡以及温度升高的平稳性。

循环流化床锅炉用耐磨耐火浇筑料的主要目的是防止锅炉高温烟气和物流对金属结构件的高温氧化腐蚀和磨损。物料的循环磨损先发生在耐火材料上，从而保证了金属结构的使用寿命，这是保证循环流化床锅炉长期安全运行的重要措施之一，也是循环流化床锅炉的主要特点之一。如何减少金属结构的使用，降低造价、方便检修维护是采用哪种耐火浇筑料的主要依据。