循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐施工體極復(fù)雜，施工量大，系統(tǒng)管道內(nèi)煤粉流速高，流量大，要求內(nèi)襯用耐火材料強(qiáng)度高，耐磨性好，并且具有優(yōu)良的施工性。本文根據(jù)使用條件，從原料制備、結(jié)合劑選擇及影響常溫磨損量的因素等方面進(jìn)行研究，生產(chǎn)出高強(qiáng)超耐磨的Al2O3—CaO—Fe2O3澆注料。
試驗(yàn)
原料
根據(jù)定貨指標(biāo)，高強(qiáng)超耐磨澆注料所用主要原料的化學(xué)成分必須符合以下要求;Al2O3 39%~41%，CaO 36%~39%，F(xiàn)e2O3 13%~16%。為此，先研制了符合上述要求的合成料。合成料采用的主要原料有工業(yè)氧化鋁(Al2O3 97.82%)，鈣系氧化物(CaO 55.70%)，鐵系氧化物(Fe2O3 86.83% SiO2 4.85%)，
將上述原料磨成粒度≤0.088mm的共磨粉后，加結(jié)合劑在濕碾機(jī)中混煉，混好的泥料壓制成荒坯，干燥后入隧道窯燒成，燒成溫度1620℃。燒后的合成料理化指標(biāo)為：Al2O3 40.49%，F(xiàn)e2O3 13.6%，CaO 39.41%，SiO2 1.20%，體積密度 3.13g·cm-3，吸水率0.7%。
試樣的制備
將合成料破碎，加入結(jié)合劑，添加劑，按一定制成泥料后，振動(dòng)成型制成40mm×40mm×160mm的試樣，檢測(cè)其110℃，24h烘干后的強(qiáng)度及體積密度。耐磨試驗(yàn)的試樣尺寸為100mm×100mm×25mm和114mm×114mm×65/70mm，經(jīng)110攝氏度，24h烘干后，測(cè)量其常溫磨損量。
結(jié)果與分析
結(jié)合劑加入量對(duì)澆注料性能的影響
選用高鋁水泥和鋁酸鹽水泥做對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明高鋁水泥與合成料的親合能力強(qiáng)于鋁酸鹽水泥，故選用高鋁水泥做結(jié)合劑。
澆注料其余組分相同，高鋁水泥加入量分別按A~E逐漸增加，則澆注料的耐壓強(qiáng)度和體積密度隨水泥加入量變化。
超微粉的引入及加入量的穩(wěn)定
在澆注料其余組分相同的條件，研究了超溫粉的加入量對(duì)澆注料耐壓強(qiáng)度的影響。
通過(guò)微粉加入量效果可知，引入微粉效果明顯，但加入量要適當(dāng);加入量過(guò)小，耐壓強(qiáng)度提高不大;加入量過(guò)多時(shí)，加入量過(guò)小，耐壓強(qiáng)度提高不大;加入量過(guò)多時(shí)，施工性能不好，料粘稠且加水量大。
澆注料的耐磨性
從耐磨性試驗(yàn)方法可看出，要想得到好的耐磨性，試樣必須有較高的耐壓強(qiáng)度，骨料與基質(zhì)的硬度較大，骨料與基質(zhì)的結(jié)合強(qiáng)度也應(yīng)很好。本實(shí)驗(yàn)用的骨料和基質(zhì)為合成料，其莫氏硬度較高。為7.5~8.5，致密度也高，具有金屬及非金屬的諸多性能。因此研制的澆注料具有較好的耐磨性。為驗(yàn)證這一點(diǎn)，分別采用合成料和白剛玉為原料，加入相同的添加劑及結(jié)合劑，制成高強(qiáng)超耐磨澆注料(M)和低水泥剛玉澆注料(N)，測(cè)其耐壓強(qiáng)度、體積密度及常溫磨損量，結(jié)果見表2。
表2 兩種澆注料性能的對(duì)比
可以看出，盡管剛玉低水泥澆注料的體積密度和燒后耐壓強(qiáng)度高于高強(qiáng)超耐磨澆注料，但其常溫耐磨性還是低于后者。
產(chǎn)品的性能指標(biāo)
以合成料為骨料和基質(zhì)料，加入的超微粉和C%的高鋁水泥結(jié)合劑而制成的高強(qiáng)耐磨澆注料的理化指標(biāo)(1#)，客戶的訂貨指標(biāo)(2#)及國(guó)外某公司同類產(chǎn)品實(shí)物指標(biāo)(3#)的對(duì)比見表3。
表3 幾種澆注料的性能對(duì)比
由此可見，研制的高強(qiáng)超耐磨澆注料的性能指標(biāo)完全滿足訂貨要求。
施工使用
高強(qiáng)超耐磨澆注料在循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐制粉系統(tǒng)正式施工使用。該澆注料即能澆注又能涂抹，自然干燥后強(qiáng)度也很高。
結(jié)論
(1)高鋁水泥與Al2O3—CaO—Fe2O3合成料的親合能力最好，故高鋁水泥是所研究高強(qiáng)超耐磨澆注料的最佳結(jié)合劑。
(2)引入適量超微粉，可提高Al2O3—CaO—Fe2O3澆注料的耐壓強(qiáng)度。
(3)研制的高強(qiáng)超耐磨澆注料強(qiáng)度高，耐磨性好。
