循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐施工體極復雜，施工量大，系統(tǒng)管道內煤粉流速高，流量大，要求內襯用耐火材料強度高，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、結合劑選擇及影響常溫磨損量的因素等方面進行研究，生產(chǎn)出高強超耐磨的Al2O3—CaO—Fe2O3澆注料。
試驗
原料
根據(jù)定貨指標，高強超耐磨澆注料所用主要原料的化學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，加結合劑在濕碾機中混煉，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，加入結合劑，添加劑，按一定制成泥料后，振動成型制成40mm×40mm×160mm的試樣，檢測其110℃，24h烘干后的強度及體積密度。耐磨試驗的試樣尺寸為100mm×100mm×25mm和114mm×114mm×65/70mm，經(jīng)110攝氏度，24h烘干后，測量其常溫磨損量。
結果與分析
結合劑加入量對澆注料性能的影響
選用高鋁水泥和鋁酸鹽水泥做對比試驗，結果表明高鋁水泥與合成料的親合能力強于鋁酸鹽水泥，故選用高鋁水泥做結合劑。
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澆注料耐壓強度的影響。
通過微粉加入量效果可知，引入微粉效果明顯，但加入量要適當;加入量過小，耐壓強度提高不大;加入量過多時，加入量過小，耐壓強度提高不大;加入量過多時，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度，骨料與基質的硬度較大，骨料與基質的結合強度也應很好。本實驗用的骨料和基質為合成料，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。為驗證這一點，分別采用合成料和白剛玉為原料，加入相同的添加劑及結合劑，制成高強超耐磨澆注料(M)和低水泥剛玉澆注料(N)，測其耐壓強度、體積密度及常溫磨損量，結果見表2。
表2 兩種澆注料性能的對比
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度高于高強超耐磨澆注料，但其常溫耐磨性還是低于后者。
產(chǎn)品的性能指標
以合成料為骨料和基質料，加入的超微粉和C%的高鋁水泥結合劑而制成的高強耐磨澆注料的理化指標(1#)，客戶的訂貨指標(2#)及國外某公司同類產(chǎn)品實物指標(3#)的對比見表3。
表3 幾種澆注料的性能對比
由此可見，研制的高強超耐磨澆注料的性能指標完全滿足訂貨要求。
施工使用
高強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，自然干燥后強度也很高。
結論
(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超耐磨澆注料的最佳結合劑。
(2)引入適量超微粉，可提高Al2O3—CaO—Fe2O3澆注料的耐壓強度。
(3)研制的高強超耐磨澆注料強度高，耐磨性好。
