循环流化床发电锅炉施工体极复杂，施工量大，系统管道内煤粉流速高，流量大，要求内衬用耐火材料强度高，耐磨性好，并且具有优良的施工性。本文根据使用条件，从原料制备、结合剂选择及影响常温磨损量的因素等方面进行了研究，生高强超耐磨的Al2O3-CaO-Fe2O3浇注料。

 

1试验

1.1原理

   根据定货指标，高强耐磨浇注料所用主要原料的化学成分必须符合以下要求：Al2O3 39%~41%，CaO 36%~39%，Fe2O3  13%~16%。为此，先研制了符合上诉要求的合成料。合成采用的主要原料有工业氧化铝（Al2O3  97.82%），钙系氧化物（CaO  55.70%），铁系氧化物（Fe2O3  86.93% SiO4 4.85%）

将上述原料磨成粒度≤0.088mm的共磨粉后，加结合剂在湿碾机中混练，混好的泥料压制成荒坯，干燥后入隧道窑烧成，烧成温度1620℃.烧后的合成料理化指标为：Al2O3  40.49% Fe2O3  13.6%CaO  39.41% SiO4 1.20%，体积密度3.13g*cmˉ³，吸水率0.7%。

 

1.2高强耐磨浇注料试样的制备

  将合成聊破碎，加入结合剂、添加剂，按一定比例制成泥料后振动成型制成40mm×40mm×160mm的试样，检测其110℃，24h烘干后的强度及体积密度。耐磨试验的试样尺寸为100mm×100mm×25mm和114mm×114mm×65/70mm，经100℃，24h烘干后，采用美国ASTM C 704标准测定其常温磨损量。

 

2结果与分析

2.1 结合剂加入量对浇注料性能的影响

   选用高铝水泥和铝酸盐水泥做对比试验，结果表明高铝水泥与合成料的亲和能力强于铝酸盐水泥，故选用高铝水泥做结合剂。

2.2超微粉的引入及加入量的确定

   在浇注料其余组分相同的条件下，研究了超微粉的加入量对浇注料耐压强度的影响。

   比较高铝水泥和超微粉加入量浇注料的影响可知，引入超微粉的效果明显，但加入量适当：加入量过小，耐压强度提高不大；加入量过多时，施工性能不好，料粘稠且加水量大。

 

2.3 高强耐磨浇注料的耐磨性

   从耐磨性试验方法可看出，要想得到好的耐磨性，试样必须有较高的耐压强度，骨料与基质的硬度较大，骨料与基质的结合的强度也应很好。本实验用得骨料和基质合成料，其莫氏硬度较高，为7.5~8.5，致密度也高，具有金属及非金属的诸多共性。因此研制的浇注料具有较好的耐磨性。为验证这一点，分别采用合成料和白刚玉为原料，加入相同的添加剂及结合剂，制成高强超耐磨浇注料（M）和低水泥刚玉浇注料（N），测其耐压强度、体积密度及常温磨损量，结果见表2

表2  两种浇注料性能的对比

 

可以看出，尽管刚玉低水泥浇注料的体积密度和烧后耐压强度高于高强超耐磨浇注料，但其常温耐磨性还是低于后者。

2.4产品的性能指标

   以合成料为骨料和基质料，加入d%的超微粉和c%的高铝水泥结合剂制成的高强耐磨浇注料的理化指标（1）、客户的订货指标（2）及国外某公司同类场频实物指标（3）的对比见表3

 

 

表3    几种浇注料的性能对比

 

 

3施工使用

  淄博华岩生产的高强耐磨浇注料于1998年10月在某电场的2×360MW循环流化床发电锅炉制粉系统正式施工使用。该浇注料既能浇注又能涂抹，自然干燥后强度也很高。该浇注料至今仍在使用中，受到了用户的好评。

 

4结论

（1）高铝水泥与Al2O3-CaO-Fe2O3合成料的亲和能力最好，故高铝水泥是所研制高强超耐磨浇注料的最佳结合剂。

（2）引入适量超微粉，可提高Al2O3-CaO-Fe2O3浇注料的耐压强度。

（3）研制的高强超耐磨浇注料强度高，耐磨性好。