專利名稱：循環流化床鍋爐用耐火材料及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種耐火材料，特別涉及一種循環流化床鍋爐用耐火材料及其生產方法。
背景技術：
清潔煤燃燒發電將成為21世紀火電的主流。目前世界上技術比較成熟的有三種型式常壓循環流化床鍋爐、增壓循環流化床鍋爐及整體煤氣化聯合循環。循環流化床鍋爐耐火材料的內襯在鍋爐的運行過程中會受到蝕損及破壞，循環流化床鍋爐耐火材料內襯的工作環境和損毀可歸納如下(1)中溫，循環流化床鍋爐內襯各部位的工作溫度在800～1100℃。
從耐火材料角度看，此屬中溫區間，選擇耐火材料時首先必須考慮材料的中溫理化性能。對于燒成制品，一般燒結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。對于不定形耐火材料和不燒制品，必須考察中溫理化性能。有機結合的材料或水化結合的水硬性材料，中溫強度往往最差，這些材料在高溫下產生陶瓷結合，強度大大提高，故其高溫下的理化指標不能用作選擇耐火材料的依據。
(2)熱震，在投運期間，出于操作不當，每年啟停數十次，個別的甚至在一周之內啟停數次。每次啟停耐火材料內襯都要受到一次強烈的熱震。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，循環流化床鍋爐中煙氣流速大(最高可達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耐火材料產生強烈沖刷磨損，特別是在旋風筒的沖擊區，沖蝕最為嚴重。
在對耐火材料按ASTM C704標準進行耐磨性能測試時發現，國內原產不定形耐火材料和耐火磚均存在一個問題即骨料耐磨損性能好，而基質(結合物)耐磨損性能差。因此基質先被沖蝕后面骨料被孤立出來最后脫落。國外耐磨耐火材料骨料與基質一般耐磨損性能相當，產生均勻沖蝕坑。
此外，煙氣中SO2、SO3、H2S和CO等均對耐火材料內襯產生侵蝕，堿金屬滲透和滲碳也使耐火材料內襯變質損壞。
現有技術有一種磷酸鹽澆注料，由于是以磷酸為結合劑結合成的，在高溫下磷易慢慢揮發，所以半年到一年時磷酸鹽澆注料就嚴重磨損。
發明內容
本發明的目的就是提供一種循環流化床鍋爐用耐火材料及其生產方法，以解決現有技術存在的耐磨損性能和耐腐蝕差和使用壽命短的問題。
本發明的技術方案是一種循環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高鋁精選特級骨料5～20，粒度3-5mm的高鋁精選特級骨料8～25、粒度0-3mm的高鋁精選特級骨料8～25；粒度180～220目剛玉細粉5～18；粒度180～220目高鋁細粉5～18；粒度小于88微米的超細精選硅微粉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高鋁精選特級骨料10，粒度3-5mm的高鋁精選特級骨料12.5、粒度0-3mm的高鋁精選特級骨料12.5；粒度180～220目剛玉細粉11；粒度180～220目高鋁細粉11；粒度小于88微米的超細精選硅微粉5；濕法氟硅酸鈉2；液體水玻璃17。
以及一種循環流化床鍋爐用耐火材料的生產方法，其特征在于其制作過程包括(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應有份數的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，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現場的成型模具內，或在工廠預制澆注成型，30分鐘內必須澆注完成。
本發明剛玉硅酸鹽澆注料是以水玻璃為結合濟，而水玻璃當中的二氧化硅不易揮發；在850℃左右與剛玉和高鋁料結合增加強度，所以使用2-3年沒有大的磨損，提高了耐磨損性能和耐腐蝕性能，大大延長了使用壽命。
具體實施例方式
本發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(優選10)、粒度3-5mm的剛玉骨料8～25(優選12.5)、粒度0-3mm的剛玉骨料8～25(優選12.5)；粒度5-8mm高鋁精選特級骨料5～20(優選10)，粒度3-5mm的高鋁精選特級骨料8～25(優選12.5)、粒度0-3mm的高鋁精選特級骨料8～25(優選12.5)；粒度180～220目剛玉細粉5～18(優選11)；粒度180～220目高鋁細粉5～18(優選11)；粒度小于88微米的超細精選硅微粉2～8(優選5)；濕法氟硅酸鈉1～4(優選2)；40#液體水玻璃8～25(優選17)。
所述的各種粒度的剛玉骨料和剛玉細粉的成分為包括Al2O375％，SiO223.5％的剛玉質硅酸鹽，為重量比例，采用常規工藝生產。剩余的成分是上述原料中的雜質(主要是Fe2O3)。
其制作過程包括以下步驟(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應有份數的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，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現場的成型模具內，或在工廠預制澆注成型，30分鐘內必須澆注完成。
上面的制作過程在常溫下進行，溫度不低于4攝氏度。
權利要求
1.一種循環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高鋁精選特級骨料5～20，粒度3-5mm的高鋁精選特級骨料8～25、粒度0-3mm的高鋁精選特級骨料8～25；粒度180～220目剛玉細粉5～18；粒度180～220目高鋁細粉5～18；粒度小于88微米的超細精選硅微粉2～8；濕法氟硅酸鈉1～4；液體水玻璃8～25。
2.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐用耐火材料，其特征在于所述的重量組分優選為粒度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高鋁精選特級骨料10，粒度3-5mm的高鋁精選特級骨料12.5、粒度0-3mm的高鋁精選特級骨料12.5；粒度180～220目剛玉細粉11；粒度180～220目高鋁細粉11；粒度小于88微米的超細精選硅微粉5；濕法氟硅酸鈉2；液體水玻璃17。
3.根據權利要求1或2所述的循環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.根據權利要求1或2所述的循環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粉的成分為包括Al2O3 75％，SiO223.5％的剛玉質硅酸鹽，為重量比例。
5.一種循環流化床鍋爐用耐火材料的生產方法，其特征在于其制作過程包括(1)、將所述的剛玉骨料、剛玉細粉和硅微粉攪拌5-7分鐘；(2)、再加入應有份數的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，使之充分混合；(4)、再攪拌在施工時，將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機，攪拌5分鐘；(5)、澆注成型將上一步驟攪拌的料注入現場的成型模具內，或在工廠預制澆注成型，30分鐘內必須澆注完成。
全文摘要
一種循環流化床鍋爐用耐火材料，包括剛玉骨料、鋁精選特級骨料，剛玉細粉、高鋁細粉、超細精選硅微粉、濕法氟硅酸鈉、液體水玻璃，制作過程包括將所述的剛玉骨料、剛玉細粉和硅微粉攪拌5－7分鐘；再加入應有份數的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，使之充分混合；將上一步驟充分混合好的料加入攪拌機，再把氟硅酸鈉和剩余30％的液體水玻璃加入攪拌機攪拌5分鐘；將上一步驟攪拌的料注入現場的成型模具內澆注成型。本發明剛玉硅酸鹽澆注料是以水玻璃為結合濟，而水玻璃當中的二氧化硅不易揮發。在850℃左右與剛玉和高鋁料結合增加強度，所以使用2－3年沒有大的磨損。
文檔編號C04B35/10GK1923757SQ200610140770
公開日2007年3月7日 申請日期2006年10月10日 優先權日2006年10月10日
發明者劉福源 申請人:劉福源