耐高、低温腐蚀搪瓷材料、其制备方法、应用及高温沸腾转篦炉装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于环保与资源化利用的固废焚烧工程技术领域，具体涉及一种耐高、低温腐蚀搪瓷材料、其制备方法、应用及高温沸腾转篦炉装置。本发明专利技术的高温沸腾转篦炉装置包括：沸腾床，沸腾床的一侧上部连通有垃圾投料器；分别与沸腾床的另一侧上部连通的是三燃腔和转篦碾，转篦碾位于三燃腔的下方，并与三燃腔上下连通，以降低进入到转篦碾内的灰渣中的固定碳含量；与三燃腔远离沸腾床的一侧的上部连通的空气预热器，空气预热器具有烟气去后处理口。本发明专利技术中沸腾段属于流化床，物料能够充分湍流起来，在热空气的温度上沸腾段高温，加快反应速率，易燃物快速燃烧，难燃的灰渣残碳在转篦碾内停留时间充足，降低灰渣残碳，并消除二噁英等有害气体排放。

High and low temperature corrosion resistant enamel material, its preparation method, application and high temperature boiling grate device

【技术实现步骤摘要】
耐高、低温腐蚀搪瓷材料、其制备方法、应用及高温沸腾转篦炉装置
本专利技术属于环保与资源化利用的固废焚烧工程
，具体涉及一种耐高、低温腐蚀搪瓷材料、其制备方法、应用及高温沸腾转篦炉装置。
技术介绍
我国的生活垃圾低位发热值较低，并且复杂多样，此领域的技术仍有不少存在问题需要克服。现阶段，生活垃圾焚烧发电处理装置主要是用炉排炉，此类炉型有几个存在问题：1.炉排属于固定床，物料没有湍流起来，湍流程度差，而且停留时间不足，造成灰渣残碳高，热灼减率高，常常“夹生”，俗称生灰，难以资源化利用；2.空气的氧气利用率低，残余氧高，而炉膛内温度不够高，一般只达1000℃，燃烧不完全，可燃有害物多；3.热能利用不充分，单炉处理规模小，发电效率低。本专利技术的理论依据为固废焚烧理论。人们把气固两相化学反应的大量经典工程实践应用到固废焚烧实践中，总结出三T理论，即，在多种垃圾固废焚烧中，要做到提高燃烧速率，增强燃烧强度，以达到固废分解完全的效果，就必须让反应物所处温度(Temperature)要高，湍流度(Turbulence)要强，停留时间(Time)要够，对于气固两相间要进行大量物质和能量交换的固废焚烧反应，其控制步骤必定是相间的传质传热，而上述三T就是强化传质传热的主要途径和方法。这是行业内公认的宗旨理论。在这三个T中，第一个T是指高温，超常规的高温，是最有效的，因为垃圾的热值低，水分高，要想产生高温，唯有用热空气，空气预热不太难，行业内有成熟技术。真正的难点是炉膛内的设施如何耐受如此高的温度及腐蚀强度，这是现有技术还未克服的难题。第二个T是说湍流程度，如何提高湍流程度的问题，就是炉子的型式问题，至于停留时间，则取决于炉内有效燃烧空间的大小，是一个造价成本的高低问题，前两个T高了，第三个T-停留时间就可以小很多，可以大大降低炉膛空间，降低造价，提高效益。所以，重点在前两个T。高炉膛温度的有益效果，即第一个T对燃烧速度的影响，我们用化学和数学来表述：从化学原理上来说，燃烧是一种可燃物(化学的叫法是还原剂)中各元素被氧化为终极氧化物(C→CO2,H→H2O,H+Cl→HCl,N→NOX,S→SO2等等)的强烈化学反应。与其他各种化学反应一样，其化学反应速度与温度的关系遵循如下比例，与反应温度(绝对温标)的4次方成正比：V∝(T1/T2)4这是一个经典的理论，从目前常见的循环流化床的800℃升到高温沸腾转篦炉的1500℃，燃烧速度将增加〔(1500+273)/(800+273)〕4＝7.45倍这个数字可以理解为，在如此高温下，燃烧速度强化了数倍，将带来诸多有益效果：二英将迅速切底分解为CO2,H2O和HCl。没有二英前体物残留，就不会在降温阶段再转变为二英，此其一；其二，蒸汽参数通过特殊的炉管保护措施将可以大为提高，电厂热电效率大为提高；其三，强化了燃烧，炉膛空间可以大为缩小，设备造价可以降低。至此，提高炉膛温度的有益效果显而易见，但在浓HCl气氛下提高炉膛温度到1500℃是有很大的技术难度的，需要更为先进的高温防腐技术。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐高温腐蚀搪瓷材料、耐低温腐蚀搪瓷材料及高温沸腾转篦炉装置。本专利技术所提供的技术方案如下：一种耐高温腐蚀搪瓷材料，包括以下重量百分含量的各组分：65.5％～67.5％的SiO2，3.8％～5.2％的TiO2，1.8％～2.6％的ZrO2，3.2％～4.0％的B2O3，2.8％～3.6％的Al2O3，0.44％～0.56％的ZnO，3.8％～4.6％的CaO，13.0％～15.0％的Na2O，0.7％～0.9％的CaF2。。上述技术方案所提供的耐高温腐蚀搪瓷材料，可耐1600℃的高温和五倍于生活垃圾锅炉内氯离子浓度的腐蚀。该搪瓷材料用于拦灰管屏及其他炉内锅炉管，为最优的选择。本专利技术还提供了上一种耐高温腐蚀搪瓷材料的搪瓷方法，包括以下步骤：1)对钢管材料表面进行前处理；2)对钢管材料表面喷涂底浆并烘干，底浆包括底浆材料和成浆用的水，所述底浆材料包括以下重量百分含量的各组分：52.3％～54.3％的SiO2，0.63％～0.77％的CoO，0.63％～0.77％的NiO,13.5％～15.5％的B2O3，7.0％～8.6％的Al2O3，2.3％～2.7％的MnO2，4.2％～5.0％的CaO，14.9％～16.9％的Na2O；3)烘干后进行底浆烧成，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至900℃，控温在870～920℃下30分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温；4)以本专利技术所提供的耐高温腐蚀搪瓷材料与成浆用的水制备耐高温腐蚀搪瓷面浆，在由底浆烧成的基底上喷涂所述耐高温腐蚀搪瓷面浆，烘干后进行耐高温腐蚀搪瓷面浆烧成，烧成制度为：烘干至温度105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至900℃，控温在920～940℃下30分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温具体的，耐高温腐蚀搪瓷材料的搪瓷制作方法包括以下步骤：基底材料选择锅炉钢管P91，首先，在钢管外表面进行机械除锈，然后做化学除锈，化学除锈的酸液配比为：5.0～6.0％的工业硫酸，4.0～5.0％的工业硝酸，89～91％的工业盐酸，酸液需控温于27±5℃，浸泡时间8分钟，出浴后马上冲干净残酸，再于60±3℃风干3小时，然后马上喷涂底浆，底浆的配方为：52.3％～54.3％的SiO2，0.63％～0.77％的CoO，0.63％～0.77％的NiO,13.5％～15.5％的B2O3，7.0％～8.6％的Al2O3，2.3％～2.7％的MnO2，4.2％～5.0％的CaO，14.9％～16.9％的Na2O，底浆烘干时间2小时，温度105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至900℃，控温在870～920℃30分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。然后按上述底浆的喷涂烧成方法做面浆的喷涂烧成，其烧成温度为920～940℃。基于上述技术方案，可以在P91材料上制作耐高温腐蚀搪瓷，以耐受1600℃的高温和五倍于生活垃圾锅炉内氯离子浓度的腐蚀。本专利技术还提供了一种耐低温腐蚀搪瓷材料，包括以下重量百分含量的各组分：55％～57％的SiO2，2.0％～2.4％的TiO2，2.2％～2.8％的ZrO2，2.5％～3.1％的B2O3，6.0％～7.2％的Al2O3，4.3％～5.3％的ZnO，2.0％～2.4％的CaO，18.6％～21.2％的Na2O，2.7％～3.3％的CaF2。上述技术方案所提供的耐高温腐蚀搪瓷材料，可耐800℃的高温和酸露的腐蚀。本专利技术还提供了一种耐低温腐蚀搪瓷材料的搪瓷制作方法，包括以下步骤：1)对钢管材料表面进行前处理；2)对钢管材料表面喷涂底浆并烘干，底浆包括底浆材料和成浆用的水，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温腐蚀搪瓷材料，其特征在于，包括以下重量百分含量的各组分：65.5％～67.5％的SiO

【技术特征摘要】
1.一种耐高温腐蚀搪瓷材料，其特征在于，包括以下重量百分含量的各组分：65.5％～67.5％的SiO2，3.8％～5.2％的TiO2，1.8％～2.6％的ZrO2，3.2％～4.0％的B2O3，2.8％～3.6％的Al2O3，0.44％～0.56％的ZnO，3.8％～4.6％的CaO，13.0％～15.0％的Na2O，0.7％～0.9％的CaF2。


2.一种根据权利要求1所述的耐高温腐蚀搪瓷材料的搪瓷方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对钢管材料表面进行前处理；
2)对钢管材料表面喷涂底浆并烘干，底浆包括底浆材料和成浆用的水，所述底浆材料包括以下重量百分含量的各组分：52.3％～54.3％的SiO2，0.63％～0.77％的CoO，0.63％～0.77％的NiO，13.5％～15.5％的B2O3，7.0％～8.6％的Al2O3，2.3％～2.7％的MnO2，4.2％～5.0％的CaO，14.9％～16.9％的Na2O；
3)烘干后进行底浆烧成，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至900℃，控温在870～920℃下30分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温；
4)以权利要求1所述的耐高温腐蚀搪瓷材料与成浆用的水制备耐高温腐蚀搪瓷面浆，在由底浆烧成的基底上喷涂所述耐高温腐蚀搪瓷面浆，烘干后进行耐高温腐蚀搪瓷面浆烧成，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至900℃，控温在920～940℃下30分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。


3.一种耐低温腐蚀搪瓷材料，其特征在于，包括以下重量百分含量的各组分：55％～57％的SiO2，2.0％～2.4％的TiO2，2.2％～2.8％的ZrO2，2.5％～3.1％的B2O3，6.0％～7.2％的Al2O3，4.3％～5.3％的ZnO，2.0％～2.4％的CaO，18.6％～21.2％的Na2O，2.7％～3.3％的CaF2。


4.一种根据权利要求3所述的耐低温腐蚀搪瓷材料的搪瓷方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对钢管材料表面进行前处理；
2)对钢管材料表面喷涂底浆并烘干，底浆包括底浆材料和成浆用的水，所述底浆材料包括以下重量百分含量的各组分：52.3％～54.3％的SiO2，0.63％～0.77％的CoO，0.63％～0.77％的NiO,13.5％～15.5％的B2O3，4.3％～5.3％的Al2O3，2.3％～2.7％的MnO2，4.2％～5.0％的CaO，14.9％～16.9％的Na2O，2.7％～3.3％的CaF2；
3)烘干后进行底浆烧成，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至650℃，控温在620～670℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温；
4)以权利要求3所述的耐低温腐蚀搪瓷材料与成浆用的水制备耐低温腐蚀搪瓷面浆，在由底浆烧成的基底上喷涂所述耐低温腐蚀搪瓷面浆，烘干后进行耐低温腐蚀搪瓷面浆烧成，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至350℃，恒温...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兆志，杨枝安，陈锵，陈岳祥，周群峰，刘进，郑睦汉，杨仰堡，陈旭波，陈洁怀，陈腾阳，袁宇静，阮艺，林志东，刘金举，
申请(专利权)人：广东生活环境无害化处理中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44