摘 要：以廢電瓷為骨料，高鋁細(xì)粉為基質(zhì)，純鋁酸鈣水泥、S_i0₂：微粉和Al₂O₃，微粉作為結(jié)合劑，研制出一種循環(huán)流化床鍋爐耐磨澆注料。通過性能測(cè)試選擇合適的耐磨澆注料配方用于工業(yè)性試驗(yàn)。實(shí)踐表明：該耐磨澆注料施工性能良好，達(dá)到了用戶的要求。

關(guān)鍵詞：廢電瓷；循環(huán)流化床鍋爐；耐磨澆注料

循環(huán)流化床鍋爐由于其具有燃燒充分、高效、脫硫效果明顯、低污染而為眾多燃煤火力發(fā)電廠采用。循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)大體可以分為三部分：前部為燃燒室，中部為旋風(fēng)分離器，后部為尾部豎井。燃燒器和旋風(fēng)分離器要抵抗高溫(工作溫度800~1 000C)、高速(煙氣流速一般達(dá)5 m·s^-1局部可達(dá)20m·s^-1)燃煤顆粒氣流的沖刷磨損。在高溫及高速煙氣的沖擊下，煤粉燃燒后的雜質(zhì)與爐襯材料的化學(xué)反應(yīng)會(huì)加快內(nèi)襯材料的磨損，為此，耐火材料供應(yīng)廠家大多采用高鋁質(zhì)或莫來石質(zhì)耐磨澆注料作為燃燒室及旋風(fēng)分離器的工作內(nèi)襯。

電瓷廠在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一些廢品，它們不能破碎后重復(fù)利用，需要工業(yè)回填從而占用大量土地資源。耐磨澆注料通常需要體積穩(wěn)定、密度大、燒結(jié)性能良好耐磨損的耐火材料作為骨料。電瓷是優(yōu)質(zhì)的黏土（主要原料）在高溫下燒結(jié)的一種瓷質(zhì)產(chǎn)品，正好具有這些特性。本工作中，利用國(guó)內(nèi)某廠家的廢電瓷作為骨料，通過調(diào)整配方中 Al₂O₃、微粉的加人量，研制了循環(huán)流化床鍋爐用耐磨澆注料，并且通過實(shí)際使用得到了客戶的認(rèn)可。

1試驗(yàn)

1.1主要原料

試驗(yàn)采用氧化鋁含量較高、體積密度較大的國(guó)內(nèi)某電瓷廠的廢電瓷作為骨料，高鋁細(xì)粉作為基質(zhì)，純鋁酸鈣水泥、S_i0₂微粉和Al₂O₃微粉作為結(jié)合劑。為了使?jié)沧⒘暇哂辛己玫氖┕ば阅苓€加入了適量的減水劑和緩凝劑等添加劑。主要原料的化學(xué)組成見表1。

1.2試樣的制備

試樣的配比見表2。骨料和基質(zhì)的質(zhì)量比為7:3。將廢電瓷骨料顆粒(8~1 mm)高鋁細(xì)粉、S_i0₂微粉、純鋁酸鈣水泥、Al₂O₃微粉和添加劑充分混合均勻后，加人適量的水，充分?jǐn)嚧?/span>后，振動(dòng)成型為50 mmx50 mm x160 mm和100 mm x100 mmx20 mm的試樣。室溫下養(yǎng)護(hù)24 h 后脫模，置于烘箱內(nèi)于110C干燥24 h,然后于1000^。C3h燒成。

1.3

按 GB/T 5072--2004、GB/T 3001-2000、GB/T2997-2000分別測(cè)定澆注料試樣于110^。C24 干燥后和1000^。C3h燒后的耐壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，體積密度和顯氣孔率。按GB/T 18301-2001測(cè)定燒后試樣的常溫耐磨性。流動(dòng)性的測(cè)定是：將一個(gè)金屬的錐形漏斗置于一個(gè)表面非常光滑的振動(dòng)臺(tái)上（振幅0.75mm,振頻50 Hz,余振小于2s)將攪拌好的澆注料添人錐形漏斗內(nèi)，用固定尺寸的木棒搗實(shí)，然后抹平上表面，移去漏斗，振動(dòng)15 s,測(cè)量三個(gè)對(duì)角線方向的泥料的鋪展直徑，計(jì)算的平均值作為澆注料的流動(dòng)值。

2結(jié)果與分析

試樣的物理性能見表3

從表3可以看出，隨Al₂O₃微粉的加入量從0增加至8%(w)澆注料的流動(dòng)值幾平?jīng)]有變化，顯氣孔率逐漸降低，耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度逐漸增大，磨損量逐漸下降；當(dāng)Al₂O₃微粉的加人量進(jìn)一步增加至12%(w),流動(dòng)值降低，磨損量上升，體積密度減小，顯氣孔率增高，干燥后試樣的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度下降燒成后試樣的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度進(jìn)一步上升。

Al₂O₃、微粉密度大，顆粒粒徑小，用Al₂O₃微粉代替高鋁磯土細(xì)粉增加了試樣的堆積密度，使試樣的體積密度隨之增大，氣孔率減小，但當(dāng)Al₂O₃，微粉加入量(w)超過8%后由于基質(zhì)黏度增加從而降低了澆注料的流動(dòng)性，使?jié)沧⒘系捏w積密度有所降低。由于Al₂O₃微粉的活性大，它的加入提高了澆注料的燒結(jié)性能，使燒后試樣的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度明顯提高。綜上所述,Al₂O₃微粉的適宜加人量為8%(w)。

3 應(yīng)用

綜合考慮各組試驗(yàn)澆注料的物理性能，選擇 C組配方作為耐磨澆注料進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。該耐磨澆注料在國(guó)內(nèi)某發(fā)電廠30 萬t 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室和旋風(fēng)分離器作為工作襯使用,施工性能符合要求效果明顯,保證了鍋爐的正常生產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到了用戶的要求。

4結(jié)論

(1)調(diào)整Al₂O₃微粉的加人量,可提高澆注料的物理性能。Al₂O₃微粉的適宜加人量為8%(w)。

(2)以廢電瓷為骨料的耐磨澆注料通過在循環(huán)流化床鍋爐燃燒室和旋風(fēng)分離器使用,達(dá)到客戶的要求。

利用廢電瓷為骨料,變廢為寶減少了工業(yè)排放，節(jié)約了土地資源,符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念。