一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法。其技术方案是：按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(10～15)配料，球磨，得细粉料；再于模具中成型，1300～1400℃热处理，破碎，球磨，筛分，制得不同粒度的物料A、物料B和物料C；按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.5～1.0)∶(2.5～3.0)∶(10～15)∶100配料，超声分散，制得结合剂；按物料A∶物料B∶物料C∶莫来石细粉∶ρ‑Al2O3微粉的质量比为(1.0～1.5)∶(0.8～1.3)∶(0.7～1.2)∶(1.0～1.5)∶1配料，混合，得混合料；按混合料∶结合剂的质量比为100∶(5～8)配料，搅拌，即得循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料。本发明专利技术所制制品致密度高、显气孔率低、耐压强度大和抗侵蚀性好。

A kind of pouring material for platen evaporator of circulating fluidized bed boiler and its preparation method

The invention relates to a castable material for a screen type evaporator of a circulating fluidized bed boiler and a preparation method thereof. The technical scheme is as follows: according to the mass ratio of zircon to bauxite 1:10-15, fine powder can be obtained by ball milling; then molded, heat treated at 1300-1400 C, crushed, ball milled and sifted to produce materials A, B and C with different particle sizes; according to sodium polyacrylate: carboxymethyl cellulose: ethyl orthosilicate: water The binder was prepared by the mass ratio of (0.5-1.0):2.5-3.0:10-15:100 and ultrasonic dispersion, and the mixture was obtained by the mass ratio of (1.0-1.5):0.8-1.3:0.7-1.2:1.0-1.5:1 of material A:material B:material C:mullite powder:o820 The mass ratio is 100: (5~8) batching and mixing, so that the castable of the circulating fluidized bed boiler can be obtained. The products of the invention have high density, low porosity, high compressive strength and good corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法
本专利技术属于循环流化床锅炉浇注料
具体涉及一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法。
技术介绍
屏式蒸发器是循环流化床锅炉内扩展受热面的重要组成部分，通常屏式蒸发器较靠近炉膛顶部，远离燃料燃烧的高温区，为避免烟气及粉尘的冲刷与温度波动产生的热应力，在屏式蒸发器底部(约占屏式蒸发器总长度1/4～1/3)区域采用耐火浇注料进行保护。目前，循环流化床锅炉屏式蒸发器耐火材料主要选用黏土质浇注料，其原料来源广、开发成本低，但黏土质耐火材料中杂质含量较高(如Fe2O3、CaO等)，一方面降低了材料自身的高温强度，另一方面易与循环流化床锅炉内粉尘及烟气中的硫化物、碱蒸汽等反应而发生损毁。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种工艺简单和成本低的循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的制备方法；用该方法制备的循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的致密度高、显气孔率低、耐压强度大和抗侵蚀性好。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的步骤是：第一步、按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(10～15)，将所述锆英石和所述铝土矿加入球磨机中，球磨至粒度≤80μm，制得细粉料。第二步、将所述细粉料加入模具中，机压成型，置于马弗炉内，在空气气氛和1300～1400℃条件下热处理60～90分钟，随炉冷却；出炉后经破碎、球磨和筛分，分别制得粒度为4～6mm的物料A、粒度为2～3mm的物料B和粒度为0.1～1mm的物料C。第三步、按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.5～1.0)∶(2.5～3.0)∶(10～15)∶100，将所述聚丙烯酸钠、所述羧甲基纤维素、所述正硅酸乙酯和所述水加入容器中，在80～85℃水浴条件下超声分散20～25分钟，冷却至室温，制得结合剂。第四步、按所述物料A∶所述物料B∶所述物料C∶莫来石细粉∶ρ-Al2O3微粉的质量比为(1.0～1.5)∶(0.8～1.3)∶(0.7～1.2)∶(1.0～1.5)∶1，将所述物料A、所述物料B、所述物料C、所述莫来石细粉和所述ρ-Al2O3微粉加入搅拌机中，混合5～8分钟，制得混合料。第五步、按所述混合料∶所述结合剂的质量比为100∶(5～8)，向所述混合料中加入所述结合剂，搅拌4～5分钟，制得循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料。所述锆英石的ZrSiO4含量≥93wt％。所述铝土矿的主要化学成分是：AlOOH含量为70～80wt％，SiO2含量为15～20wt％。所述聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素和正硅酸乙酯均为化学纯。所述莫来石细粉的主要化学成分是：Al2O3含量为68～70wt％，SiO2含量为20～25wt％；所述莫来石细粉的粒度≤70μm。所述ρ-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％；所述ρ-Al2O3微粉的粒度≤70μm。由于采取上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果：1、本专利技术原料来源广泛，成本低；制备过程中无需特殊设备与复杂的处理技术，生产工艺简单，有效降低了循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的生产成本。2、本专利技术以铝土矿和锆英石热处理形成的氧化锆-莫来石复相材料为主要原料，并通过ρ-Al2O3微粉的水化结合，增大了循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的致密度与强度。3、本专利技术选用有机复合结合(无水泥结合)，一方面提高了浇注料的施工性能，同时也降低了杂质组分的引入(如CaO)，提高了循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的抗侵蚀性。本专利技术制备的循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料经测定：常温耐压强度为65～70MPa；体积密度为2.90～2.95g/cm3；显气孔率为12～15％；1100℃×5h静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2.0～2.5％。因此，本专利技术工艺简单和成本低，所制备的循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料具有的致密度高、显气孔率低、耐压强度大和抗侵蚀性好的特点。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的物料统一描述如下，实施例中不再赘述：所述锆英石的ZrSiO4含量≥93wt％。所述铝土矿的主要化学成分是：AlOOH含量为70～80wt％，SiO2含量为15～20wt％。所述聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素和正硅酸乙酯均为化学纯。所述莫来石细粉的主要化学成分是：Al2O3含量为68～70wt％，SiO2含量为20～25wt％；所述莫来石细粉的粒度≤70μm。所述ρ-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％；所述ρ-Al2O3微粉的粒度≤70μm。实施例1一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：第一步、按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(10～12)，将所述锆英石和所述铝土矿加入球磨机中，球磨至粒度≤80μm，制得细粉料。第二步、将所述细粉料加入模具中，机压成型，置于马弗炉内，在空气气氛和1300～1400℃条件下热处理60～90分钟，随炉冷却；出炉后经破碎、球磨和筛分，分别制得粒度为4～6mm的物料A、粒度为2～3mm的物料B和粒度为0.1～1mm的物料C。第三步、按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.5～0.7)∶(2.5～2.7)∶(10～12)∶100，将所述聚丙烯酸钠、所述羧甲基纤维素、所述正硅酸乙酯和所述水加入容器中，在80～85℃水浴条件下超声分散20～25分钟，冷却至室温，制得结合剂。第四步、按所述物料A∶所述物料B∶所述物料C∶莫来石细粉∶ρ-Al2O3微粉的质量比为(1.0～1.2)∶(0.8～1.0)∶(0.7～0.9)∶(1.0～1.2)∶1，将所述物料A、所述物料B、所述物料C、所述莫来石细粉和所述ρ-Al2O3微粉加入搅拌机中，混合5～8分钟，制得混合料。第五步、按所述混合料∶所述结合剂的质量比为100∶(5～7)，向所述混合料中加入所述结合剂，搅拌4～5分钟，制得循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料。本实施例制备的循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料经测定：常温耐压强度为65～67MPa；体积密度为2.90～2.92g/cm3；显气孔率为12～14％；1100℃×5h静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2.0～2.2％。实施例2一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：第一步、按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(11～13)，将所述锆英石和所述铝土矿加入球磨机中，球磨至粒度≤80μm，制得细粉料。第二步、将所述细粉料加入模具中，机压成型，置于马弗炉内，在空气气氛和1300～1400℃条件下热处理60～90分钟，随炉冷却；出炉后经破碎、球磨和筛分，分别制得粒度为4～6mm的物料A、粒度为2～3mm的物料B和粒度为0.1～1mm的物料C。第三步、按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.6～0.8)∶(2.6～2.8)∶(11～13)∶100，将所述聚丙烯酸钠、所述羧甲基纤维素、所述正硅酸乙酯和所述水加入容器中，在80～85℃水浴条件下超声分散20～25分钟，冷却至室温，制得结合剂。第四步、按所述物料A∶所述物料B∶所述物料C∶莫来石细粉∶ρ-Al2O3微粉的质量比为(1.1～1.3)∶(0.9～1.1)∶(0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(10～15)，将所述锆英石和所述铝土矿加入球磨机中，球磨至粒度≤80μm，制得细粉料；第二步、将所述细粉料加入模具中，机压成型，置于马弗炉内，在空气气氛和1300～1400℃条件下热处理60～90分钟，随炉冷却；出炉后经破碎、球磨和筛分，分别制得粒度为4～6mm的物料A、粒度为2～3mm的物料B和粒度为0.1～1mm的物料C；第三步、按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.5～1.0)∶(2.5～3.0)∶(10～15)∶100，将所述聚丙烯酸钠、所述羧甲基纤维素、所述正硅酸乙酯和所述水加入容器中，在80～85℃水浴条件下超声分散20～25分钟，冷却至室温，制得结合剂；第四步、按所述物料A∶所述物料B∶所述物料C∶莫来石细粉∶ρ‑Al2O3微粉的质量比为(1.0～1.5)∶(0.8～1.3)∶(0.7～1.2)∶(1.0～1.5)∶1，将所述物料A、所述物料B、所述物料C、所述莫来石细粉和所述ρ‑Al2O3微粉加入搅拌机中，混合5～8分钟，制得混合料；第五步、按所述混合料∶所述结合剂的质量比为100∶(5～8)，向所述混合料中加入所述结合剂，搅拌4～5分钟，制得循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料。...

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉屏式蒸发器浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按锆英石∶铝土矿的质量比为1∶(10～15)，将所述锆英石和所述铝土矿加入球磨机中，球磨至粒度≤80μm，制得细粉料；第二步、将所述细粉料加入模具中，机压成型，置于马弗炉内，在空气气氛和1300～1400℃条件下热处理60～90分钟，随炉冷却；出炉后经破碎、球磨和筛分，分别制得粒度为4～6mm的物料A、粒度为2～3mm的物料B和粒度为0.1～1mm的物料C；第三步、按聚丙烯酸钠∶羧甲基纤维素∶正硅酸乙酯∶水的质量比为(0.5～1.0)∶(2.5～3.0)∶(10～15)∶100，将所述聚丙烯酸钠、所述羧甲基纤维素、所述正硅酸乙酯和所述水加入容器中，在80～85℃水浴条件下超声分散20～25分钟，冷却至室温，制得结合剂；第四步、按所述物料A∶所述物料B∶所述物料C∶莫来石细粉∶ρ-Al2O3微粉的质量比为(1.0～1.5)∶(0.8～1.3)∶(0.7～1.2)∶(1.0～1.5)∶1，将所述物料A、所述物料B、所述物料C、所述莫来石细粉和所述ρ-Al2O3微粉加入搅拌机中，混合5～8分钟，制得混合料；第五步、按所述混合料∶所述结合剂的质量比为100∶(5～8)，向...

【专利技术属性】
技术研发人员：张寒，陈金凤，赵惠忠，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42