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      行業(yè)資訊

      高強(qiáng)超耐磨澆注料的研發(fā)與應(yīng)用

      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(jiàn)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(jiàn)表3。

      表3 幾種澆注料的性能對(duì)比

      由此可見(jiàn),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。

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