一种循环流化床锅炉回料腿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回料腿浇注料及其制备方法。其技术方案是：按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.06～0.11)∶(2～5)∶100，在85～90℃水浴条件下，将聚丙烯醇、硫酸铝和水置入容器中，超声分散，冷却，制得结合剂；按莫来石微粉︰ρ‑Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(10～15)︰(1～4)︰(5～8)配料，混合，制得前驱体混合料；按棕刚玉颗粒︰前驱体混合料的质量比为100︰(40～45)配料，混合，制得混合料；按混合料︰结合剂的质量比为100︰(5～6)配料，混合，困料，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。本发明专利技术工艺简单，所制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料的抗热震性好、强度大、耐磨性强和流动性好。

Castable for recycled material of circulating fluidized bed boiler and preparation method thereof

The invention relates to a circulating fluidized bed boiler feeding leg pouring material and a preparation method thereof. The technical scheme is as follows: according to the mass ratio of polyacrylic alcohol to aluminum sulfate to water (0.06-0.11):2-5:100, polyacrylic alcohol, aluminum sulfate and water are put into the container under the condition of water bath at 85-90 C, ultrasonic dispersion and cooling, the binder is prepared; according to the mullite powder: p_ Al2O3 powder: silicon nitride powder: heat-resistant steel fiber The precursor mixture is prepared by mixing the precursor mixture with the mass ratio of 100:10-15:1-4:5-8; the mixture is prepared by mixing the brown corundum particle-precursor mixture with the mass ratio of 100:40-45; the mixture is prepared by mixing the mixture with the mass ratio of 100:5-6, mixing and trapping the precursor mixture. Bed boiler feeding leg castable. The method has the advantages of simple process, good thermal shock resistance, high strength, strong wear resistance and good fluidity.

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉回料腿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回料腿浇注料及其制备方法。
技术介绍
回料腿是循环流化床锅炉返料系统的重要部分，大量未完全燃烧的燃料、粉尘和热烟气等通过回料腿进入循环流化床锅炉炉膛，实现“返料-循环”流程。因此，循环流化床锅炉回料腿耐火材料既要具有良好的耐高温和耐磨性，同时还能抵抗高温粉尘与烟气的侵蚀。目前，循环流化床锅炉回料腿耐火材料主要采用莫来石质浇注料和高铝质浇注料。莫来石质浇注料不仅耐磨损和抗侵蚀性良好，且高温强度大和高温蠕变率低，但循环流化床锅炉回料腿在运行过程中，不可避免地接触大量未完全燃烧的燃料，导致回料腿部分气氛波动，严重影响了Al2O3-SiO2系耐火材料的稳定性。高铝质浇注料不仅强度大和耐磨性好，且在氧化或还原性气氛下稳定性良好，但高铝质耐火材料的抵抗热应力循环作用的能力较弱，易发生热剥落损毁，进而影响了其使用寿命。
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的循环流化床锅炉回料腿浇注料的制备方法；用该方法制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料抗热震性好、强度大、耐磨性强和流动性好。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、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.06～0.11)∶(2～5)∶100，在85～90℃水浴条件下，将所述聚丙烯醇、所述硫酸铝和所述水置入容器中，超声分散15～20分钟，冷却至室温，制得结合剂。第二步、按莫来石微粉︰ρ-Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(10～15)︰(1～4)︰(5～8)，将所述莫来石微粉、所述ρ-Al2O3微粉、所述氮化硅微粉和所述耐热钢纤维加入搅拌机中，混合5～6分钟，制得前驱体混合料。第三步、按棕刚玉颗粒︰所述前驱体混合料的质量比为100︰(40～45)，将所述棕刚玉颗粒和所述前驱体混合料混合3～5分钟，制得混合料。第四步、按所述混合料︰所述结合剂的质量比为100︰(5～6)，向所述混合料中加入所述结合剂，混合3～5分钟，困料3～4分钟，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。所述聚丙烯醇为化学纯。所述硫酸铝为化学纯。所述莫来石微粉的粒度≤50μm；所述莫来石微粉的主要化学成分是：Al2O3含量为65～70wt％，SiO2含量为20～25wt％。所述ρ-Al2O3微粉的粒度≤50μm；所述ρ-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％。所述氮化硅微粉的粒度≤50μm；所述氮化硅微粉的Si3N4含量≥95wt％。所述耐热钢纤维的长度为20～25mm，所述耐热钢纤维的直径为0.1～0.2mm。所述棕刚玉颗粒的粒度为0.1～6mm；所述棕刚玉颗粒的Al2O3含量≥98wt％。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、本专利技术所用原料来源丰富，制备过程无需特殊设备和复杂的处理技术，工艺简单。2、本专利技术采用无水泥结合，一方面提高循环流化床锅炉回料腿浇注料的流动性，利于存放与施工，另一方面亦有利于提升循环流化床锅炉回料腿浇注料的高温性能。3、本专利技术利用刚玉强度大和莫来石热膨胀系数低的特点，选用棕刚玉颗粒为骨料、莫来石细粉等为基质制备了刚玉-莫来石复相材料，不仅提升了产品的强度且降低了产品的热膨胀率，并通过氮化硅和耐热钢纤维的引入，提高产品的耐磨性。本专利技术制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料经测定：常温耐压强度为55～60MPa；耐磨性试验磨损量为3.0～3.5cm3；25～30℃振动流动值为60～65％；1100℃水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为90～93％。因此，本专利技术具有工艺简单的特点；所制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料的抗热震性好、强度大、耐磨性强和流动性好。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：所述聚丙烯醇为化学纯。所述硫酸铝为化学纯。所述莫来石微粉的粒度≤50μm；所述莫来石微粉的主要化学成分是：Al2O3含量为65～70wt％，SiO2含量为20～25wt％。所述ρ-Al2O3微粉的粒度≤50μm；所述ρ-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％。所述氮化硅微粉的粒度≤50μm；所述氮化硅微粉的Si3N4含量≥95wt％。所述耐热钢纤维的长度为20～25mm，所述耐热钢纤维的直径为0.1～0.2mm。所述棕刚玉颗粒的粒度为0.1～6mm；所述棕刚玉颗粒的Al2O3含量≥98wt％。实施例1一种循环流化床锅炉回料腿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、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.06～0.08)∶(2～4)∶100，在85～90℃水浴条件下，将所述聚丙烯醇、所述硫酸铝和所述水置入容器中，超声分散15～20分钟，冷却至室温，制得结合剂。第二步、按莫来石微粉︰ρ-Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(10～12)︰(1～3)︰(5～7)，将所述莫来石微粉、所述ρ-Al2O3微粉、所述氮化硅微粉和所述耐热钢纤维加入搅拌机中，混合5～6分钟，制得前驱体混合料。第三步、按棕刚玉颗粒︰所述前驱体混合料的质量比为100︰(40～42)，将所述棕刚玉颗粒和所述前驱体混合料混合3～5分钟，制得混合料。第四步、按所述混合料︰所述结合剂的质量比为100︰(5～6)，向所述混合料中加入所述结合剂，混合3～5分钟，困料3～4分钟，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。本实施例制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料经测定：常温耐压强度为55～57MPa；耐磨性试验磨损量为3.0～3.2cm3；25～30℃振动流动值为60～62％；1100℃水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为90～92％。实施例2一种循环流化床锅炉回料腿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、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.07～0.09)∶(2～4)∶100，在85～90℃水浴条件下，将所述聚丙烯醇、所述硫酸铝和所述水置入容器中，超声分散15～20分钟，冷却至室温，制得结合剂。第二步、按莫来石微粉︰ρ-Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(11～13)︰(1～3)︰(5～7)，将所述莫来石微粉、所述ρ-Al2O3微粉、所述氮化硅微粉和所述耐热钢纤维加入搅拌机中，混合5～6分钟，制得前驱体混合料。第三步、按棕刚玉颗粒︰所述前驱体混合料的质量比为100︰(41～43)，将所述棕刚玉颗粒和所述前驱体混合料混合3～5分钟，制得混合料。第四步、按所述混合料︰所述结合剂的质量比为100︰(5～6)，向所述混合料中加入所述结合剂，混合3～5分钟，困料3～4分钟，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。本实施例制备的循环流化床锅炉回料腿浇注料经测定：常温耐压强度为56～58MPa；耐磨性试验磨损量为3.1～3.3cm3；25～30℃振动流动值为61～63％；1100℃水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为90～92％。实施例3一种循环流化床锅炉回料腿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、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.08～0.10)∶(3～5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床锅炉回料腿浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.06～0.11)∶(2～5)∶100，在85～90℃水浴条件下，将所述聚丙烯醇、所述硫酸铝和所述水置入容器中，超声分散15～20分钟，冷却至室温，制得结合剂；第二步、按莫来石微粉︰ρ‑Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(10～15)︰(1～4)︰(5～8)，将所述莫来石微粉、所述ρ‑Al2O3微粉、所述氮化硅微粉和所述耐热钢纤维加入搅拌机中，混合5～6分钟，制得前驱体混合料；第三步、按棕刚玉颗粒︰所述前驱体混合料的质量比为100︰(40～45)，将所述棕刚玉颗粒和所述前驱体混合料混合3～5分钟，制得混合料；第四步、按所述混合料︰所述结合剂的质量比为100︰(5～6)，向所述混合料中加入所述结合剂，混合3～5分钟，困料3～4分钟，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉回料腿浇注料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、按聚丙烯醇∶硫酸铝∶水的质量比为(0.06～0.11)∶(2～5)∶100，在85～90℃水浴条件下，将所述聚丙烯醇、所述硫酸铝和所述水置入容器中，超声分散15～20分钟，冷却至室温，制得结合剂；第二步、按莫来石微粉︰ρ-Al2O3微粉︰氮化硅微粉︰耐热钢纤维的质量比为100︰(10～15)︰(1～4)︰(5～8)，将所述莫来石微粉、所述ρ-Al2O3微粉、所述氮化硅微粉和所述耐热钢纤维加入搅拌机中，混合5～6分钟，制得前驱体混合料；第三步、按棕刚玉颗粒︰所述前驱体混合料的质量比为100︰(40～45)，将所述棕刚玉颗粒和所述前驱体混合料混合3～5分钟，制得混合料；第四步、按所述混合料︰所述结合剂的质量比为100︰(5～6)，向所述混合料中加入所述结合剂，混合3～5分钟，困料3～4分钟，即得循环流化床锅炉回料腿浇注料。2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉回料腿浇注料的制备方法，其特征在于所述聚丙烯醇为化学纯。3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉回料腿浇注料的制备方法，其特征在于所述硫酸铝为化学纯。4...

【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