專利名稱：循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料，特別涉及一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
清潔煤燃燒發(fā)電將成為21世紀(jì)火電的主流。目前世界上技術(shù)比較成熟的有三種型式常壓循環(huán)流化床鍋爐、增壓循環(huán)流化床鍋爐及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)。循環(huán)流化床鍋爐耐火材料的內(nèi)襯在鍋爐的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到蝕損及破壞，循環(huán)流化床鍋爐耐火材料內(nèi)襯的工作環(huán)境和損毀可歸納如下(1)中溫，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯各部位的工作溫度在800～1100℃。
從耐火材料角度看，此屬中溫區(qū)間，選擇耐火材料時(shí)首先必須考慮材料的中溫理化性能。對(duì)于燒成制品，一般燒結(jié)溫度均高于此溫度范圍，故其在高溫下的理化性能均可直接用作選擇耐火材料的依據(jù)。對(duì)于不定形耐火材料和不燒制品，必須考察中溫理化性能。有機(jī)結(jié)合的材料或水化結(jié)合的水硬性材料，中溫強(qiáng)度往往最差，這些材料在高溫下產(chǎn)生陶瓷結(jié)合，強(qiáng)度大大提高，故其高溫下的理化指標(biāo)不能用作選擇耐火材料的依據(jù)。
(2)熱震，在投運(yùn)期間，出于操作不當(dāng)，每年啟停數(shù)十次，個(gè)別的甚至在一周之內(nèi)啟停數(shù)次。每次啟停耐火材料內(nèi)襯都要受到一次強(qiáng)烈的熱震。若耐火材料抗熱震性能差，則熱震造成的耐火材料剝落將成為其損毀的致命因素。
(3)沖刷磨損，循環(huán)流化床鍋爐中煙氣流速大(最高可達(dá)29m·s以上)，固體物料濃度高。在中溫下高速煙氣夾帶大量固體顆粒對(duì)耐火材料產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷磨損，特別是在旋風(fēng)筒的沖擊區(qū)，沖蝕最為嚴(yán)重。
在對(duì)耐火材料按ASTM C704標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐磨性能測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)原產(chǎn)不定形耐火材料和耐火磚均存在一個(gè)問(wèn)題即骨料耐磨損性能好，而基質(zhì)(結(jié)合物)耐磨損性能差。因此基質(zhì)先被沖蝕后面骨料被孤立出來(lái)最后脫落。國(guó)外耐磨耐火材料骨料與基質(zhì)一般耐磨損性能相當(dāng)，產(chǎn)生均勻沖蝕坑。
此外，煙氣中SO2、SO3、H2S和CO等均對(duì)耐火材料內(nèi)襯產(chǎn)生侵蝕，堿金屬滲透和滲碳也使耐火材料內(nèi)襯變質(zhì)損壞。
現(xiàn)有技術(shù)有一種磷酸鹽澆注料，由于是以磷酸為結(jié)合劑結(jié)合成的，在高溫下磷易慢慢揮發(fā)，所以半年到一年時(shí)磷酸鹽澆注料就嚴(yán)重磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料及其生產(chǎn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的耐磨損性能和耐腐蝕差和使用壽命短的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于其包括的重量組分分別是粒度5-8mm的剛玉骨料5～20、粒度3-5mm的剛玉骨料8～25、粒度0-3mm的剛玉骨料8～25；粒度5-8mm高鋁精選特級(jí)骨料5～20，粒度3-5mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25、粒度0-3mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25；粒度180～220目剛玉細(xì)粉5～18；粒度180～220目高鋁細(xì)粉5～18；粒度小于88微米的超細(xì)精選硅微粉2～8；濕法氟硅酸鈉1～4；液體水玻璃8～25。
所述的重量組分優(yōu)選為粒度5-8mm的剛玉骨料10、粒度3-5mm的剛玉骨料12.5、粒度0-3mm的剛玉骨料12.5；粒度5-8mm高鋁精選特級(jí)骨料10，粒度3-5mm的高鋁精選特級(jí)骨料12.5、粒度0-3mm的高鋁精選特級(jí)骨料12.5；粒度180～220目剛玉細(xì)粉11；粒度180～220目高鋁細(xì)粉11；粒度小于88微米的超細(xì)精選硅微粉5；濕法氟硅酸鈉2；液體水玻璃17。
以及一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料的生產(chǎn)方法，其特征在于其制作過(guò)程包括(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細(xì)粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應(yīng)有份數(shù)的70％的液體水玻璃，攪拌30分鐘；(3)、將上一步驟攪拌好的料封閉放置12-24小時(shí)，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時(shí)，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機(jī)，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現(xiàn)場(chǎng)的成型模具內(nèi)，或在工廠預(yù)制澆注成型，30分鐘內(nèi)必須澆注完成。
本發(fā)明剛玉硅酸鹽澆注料是以水玻璃為結(jié)合濟(jì)，而水玻璃當(dāng)中的二氧化硅不易揮發(fā)；在850℃左右與剛玉和高鋁料結(jié)合增加強(qiáng)度，所以使用2-3年沒(méi)有大的磨損，提高了耐磨損性能和耐腐蝕性能，大大延長(zhǎng)了使用壽命。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的耐火材料按照以下組分選取各種原料和重量份額粒度5-8mm的剛玉骨料5～20(優(yōu)選10)、粒度3-5mm的剛玉骨料8～25(優(yōu)選12.5)、粒度0-3mm的剛玉骨料8～25(優(yōu)選12.5)；粒度5-8mm高鋁精選特級(jí)骨料5～20(優(yōu)選10)，粒度3-5mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25(優(yōu)選12.5)、粒度0-3mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25(優(yōu)選12.5)；粒度180～220目剛玉細(xì)粉5～18(優(yōu)選11)；粒度180～220目高鋁細(xì)粉5～18(優(yōu)選11)；粒度小于88微米的超細(xì)精選硅微粉2～8(優(yōu)選5)；濕法氟硅酸鈉1～4(優(yōu)選2)；40#液體水玻璃8～25(優(yōu)選17)。
所述的各種粒度的剛玉骨料和剛玉細(xì)粉的成分為包括Al2O375％，SiO223.5％的剛玉質(zhì)硅酸鹽，為重量比例，采用常規(guī)工藝生產(chǎn)。剩余的成分是上述原料中的雜質(zhì)(主要是Fe2O3)。
其制作過(guò)程包括以下步驟(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細(xì)粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應(yīng)有份數(shù)的70％的液體水玻璃，攪拌30分鐘；(3)、將上一步驟攪拌好的料封閉放置12-24小時(shí)，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時(shí)，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機(jī)，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現(xiàn)場(chǎng)的成型模具內(nèi)，或在工廠預(yù)制澆注成型，30分鐘內(nèi)必須澆注完成。
上面的制作過(guò)程在常溫下進(jìn)行，溫度不低于4攝氏度。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于其包括的重量組分分別是粒度5-8mm的剛玉骨料5～20、粒度3-5mm的剛玉骨料8～25、粒度0-3mm的剛玉骨料8～25；粒度5-8mm高鋁精選特級(jí)骨料5～20，粒度3-5mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25、粒度0-3mm的高鋁精選特級(jí)骨料8～25；粒度180～220目剛玉細(xì)粉5～18；粒度180～220目高鋁細(xì)粉5～18；粒度小于88微米的超細(xì)精選硅微粉2～8；濕法氟硅酸鈉1～4；液體水玻璃8～25。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于所述的重量組分優(yōu)選為粒度5-8mm的剛玉骨料10、粒度3-5mm的剛玉骨料12.5、粒度0-3mm的剛玉骨料12.5；粒度5-8mm高鋁精選特級(jí)骨料10，粒度3-5mm的高鋁精選特級(jí)骨料12.5、粒度0-3mm的高鋁精選特級(jí)骨料12.5；粒度180～220目剛玉細(xì)粉11；粒度180～220目高鋁細(xì)粉11；粒度小于88微米的超細(xì)精選硅微粉5；濕法氟硅酸鈉2；液體水玻璃17。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于所述的液體水玻璃為40#。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于所述的各種粒度的剛玉骨料和剛玉細(xì)粉的成分為包括Al2O3 75％，SiO223.5％的剛玉質(zhì)硅酸鹽，為重量比例。
5.一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料的生產(chǎn)方法，其特征在于其制作過(guò)程包括(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細(xì)粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應(yīng)有份數(shù)的70％的液體水玻璃，攪拌30分鐘；(3)、將上一步驟攪拌好的料封閉放置12-24小時(shí)，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時(shí)，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機(jī)，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現(xiàn)場(chǎng)的成型模具內(nèi)，或在工廠預(yù)制澆注成型，30分鐘內(nèi)必須澆注完成。
全文摘要
一種循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料，包括剛玉骨料、鋁精選特級(jí)骨料，剛玉細(xì)粉、高鋁細(xì)粉、超細(xì)精選硅微粉、濕法氟硅酸鈉、液體水玻璃，制作過(guò)程包括將所述的剛玉骨料、剛玉細(xì)粉和硅微粉攪拌5－7分鐘；再加入應(yīng)有份數(shù)的70％的液體水玻璃，攪拌30分鐘；將上一步驟攪拌好的料封閉放置12－24小時(shí)，使之充分混合；將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機(jī)，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機(jī)攪拌5分鐘；將上一步驟攪拌的料注入現(xiàn)場(chǎng)的成型模具內(nèi)澆注成型。本發(fā)明剛玉硅酸鹽澆注料是以水玻璃為結(jié)合濟(jì)，而水玻璃當(dāng)中的二氧化硅不易揮發(fā)。在850℃左右與剛玉和高鋁料結(jié)合增加強(qiáng)度，所以使用2－3年沒(méi)有大的磨損。
文檔編號(hào)C04B35/10GK1923757SQ200610140770
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者劉福源 申請(qǐng)人:劉福源