CN112062583A - 一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可塑料技术领域，具体是一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料及其制备方法。包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。本发明通过采用添加辅料粉来代替传统氧化物材料，从而使材料具有高温不与熔融煤灰润湿的性能，避免了常规材料由于高温下出现液相并与熔融煤灰润湿、渗透其引起的侵蚀熔损的现象。
Description
技术领域
本发明涉及可塑料技术领域，具体是一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料及其制备方法。
背景技术
大型电厂锅炉的卫燃带材料主要有耐火浇筑料、可塑料、捣打料、涂抹料、喷涂料等不定形耐火材料。由于不同的炉型、同一炉型各部位温度和使用要求不同，对耐火材料有不同的性能要求，煤粉炉炉膛温度高、中心高温区温度1500℃-1600℃，风速35m/s -40m/s，耐火材料应具有耐高温、耐磨、热震稳定性高、高导热性及抗渣性等特点。
当煤质较差、灰渣中灰分熔点较低时，卫燃带中高温高速旋转的灰渣熔融后会黏附于耐火材料表面，并逐渐侵蚀渗透到耐火材料内形成一层变质层，灰渣在耐火材料表面堆积形成大面积结渣结瘤层，结渣结瘤层孔洞多，不容易散热、也不易传热，不能将煤粉燃烧的热量最大效率的传给卫燃带膜式壁管内的水形成蒸汽，造成煤耗增加。结渣层过大，几百公斤甚至几吨的渣块在自重下大面积垮塌时造成熄火停炉：不垮塌时，越积越厚，使卫燃带燃烧空间缩小甚至无法燃烧，最后只有停炉打渣打瘤。停炉打渣打瘤时，由于结渣结瘤层孔洞蓄热，预热带温度不容易降低，温度高，降温耗用时间长。但而当灰渣温度下降低于熔点后，灰渣固化变得即硬又有韧性，打渣难度大；打渣过程中还有可能有因灰渣的局部垮塌，造成安全事故，所以，煤粉炉结焦问题是目前危及锅炉安全经济运行的一大难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够抵抗火电锅炉卫燃带煤灰的侵蚀渗透且能够减轻与灰渣的结渣结瘤现象的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
所述主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉80-90%、辅料粉4-10%、涂粉1-2%及结合剂5-8%。
所述主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉85%、辅料粉5%、涂粉2%及结合剂8%。
所述主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石12-35%、碳化硅60-85%、高铝骨料3-5%。
所述主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石30%、碳化硅67%、高铝骨料3%。
所述辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼70-90%、棕刚玉5-28%、石墨2-5%。
所述辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼85%、棕刚玉12%、石墨3%。
一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料的制备方法，包括以下步骤：
1）主料粉的制备：取刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料按9：0.9：0.1的比例混合，搅拌均匀，在温度为50-60℃下保温，即得主料粉；
2）辅料粉的制备：将碳化硼、棕刚玉、石墨按8.5:1.2:0.3的比例混合，搅拌均匀，即得辅料粉；
3）混料：将主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂按8.5：0.5：0.2：0.8的比例混合均匀制得可塑料，然后密封包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过采用添加辅料粉来代替传统氧化物材料，从而使材料具有高温不与熔融煤灰润湿的性能，避免了常规材料由于高温下出现液相并与熔融煤灰润湿、渗透其引起的侵蚀熔损的现象；采用高岭土矿为结合剂，常温涂抹性能好，又能在中、高温使用时形成三维网络结构，使材料保持较高的中高温强度和抗冲刷磨损性能，高温下液相量少，不与熔融煤灰润湿、渗透。本发明增强了抗溢粘接性能，避免了电厂锅炉卫燃带结溢结瘤现象，提高锅炉的热效率、降低煤耗，同时提高锅炉的安全运转率。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉80%、辅料粉10%、涂粉2%及结合剂8%。
主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石12%、碳化硅85%、高铝骨料3%。
辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼70%、棕刚玉28%、石墨2%。
实施例2
一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉90%、辅料粉4%、涂粉1%及结合剂5%。
主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石35%、碳化硅60%、高铝骨料5%。
辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼90%、棕刚玉5%、石墨5%。
实施例3
一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉85%、辅料粉5%、涂粉2%及结合剂8%。
主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石30%、碳化硅67%、高铝骨料3%。
辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼85%、棕刚玉12%、石墨3%。
实施例4
一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉85%、辅料粉8%、涂粉1.5%及结合剂5.5%。
主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石20%、碳化硅75%、高铝骨料5%。
辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼75%、棕刚玉24%、石墨1%。
本发明的制作方法如下：
1）主料粉的制备：取刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料按9：0.9：0.1的比例混合，搅拌均匀，在温度为50-60℃下保温，即得主料粉；
2）辅料粉的制备：将碳化硼、棕刚玉、石墨按8.5:1.2:0.3的比例混合，搅拌均匀，即得辅料粉；
3）混料：将主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂按8.5：0.5：0.2：0.8的比例混合均匀制得可塑料，然后密封包装。
本发明加工后得到的性能分析如下表：
综上，本发明的可塑料抗渣性好，可以使锅炉的安全运行率提高15%以上，热效率提高5%以上，为企业带来显著的经济效益，且锅炉的使用寿命延长至3年以上。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：包括主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂，所述主料粉包括刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料中的一种或几种，所述辅料粉包括碳化硼、棕刚玉、石墨中的一种或几种，所述涂粉为石墨烯，所述结合剂为高岭土矿。
2.根据权利要求1所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉80-90%、辅料粉4-10%、涂粉1-2%及结合剂5-8%。
3.根据权利要求2所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂的重量百分比其具体组成为：主料粉85%、辅料粉5%、涂粉2%及结合剂8%。
4.根据权利要求1所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石12-35%、碳化硅60-85%、高铝骨料3-5%。
5.根据权利要求4所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述主料粉中，按重量百分比其具体组成为：刚玉莫来石30%、碳化硅67%、高铝骨料3%。
6.根据权利要求1所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼70-90%、棕刚玉5-28%、石墨2-5%。
7.根据权利要求6所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料，其特征在于：所述辅料粉中，按重量百分比其具体组成为：碳化硼85%、棕刚玉12%、石墨3%。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电厂锅炉卫燃带刚玉莫来石碳化硅可塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）主料粉的制备：取刚玉莫来石、碳化硅、高铝骨料按9：0.9：0.1的比例混合，搅拌均匀，在温度为50-60℃下保温，即得主料粉；
2）辅料粉的制备：将碳化硼、棕刚玉、石墨按8.5:1.2:0.3的比例混合，搅拌均匀，即得辅料粉；
3）混料：将主料粉、辅料粉、涂粉及结合剂按8.5：0.5：0.2：0.8的比例混合均匀制得可塑料，然后密封包装。
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