[發(fā)明專利]一種水煤漿加壓氣化爐用預制件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310083219.8
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103159489A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞偉;別傳玉;桑紹柏;喬建房;呂培中
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/106;C04B35/622
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水煤漿加壓氣化爐用預制件及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，國際油價不斷攀升，以煤為原料的化學工業(yè)逐步顯示出競爭優(yōu)勢。因此，我國的煤氣化技術(shù)得到快速發(fā)展，與此同時，也對水煤漿加壓氣化爐用耐火材料提出了更高的要求。

由于水煤漿加壓氣化爐內(nèi)條件苛刻，高溫，高壓，并且煤爐渣侵蝕嚴重，因此水煤漿加壓氣化爐內(nèi)襯用耐火材料一直是科研工作者的研究熱點。

“水煤漿氣化爐用鉻鋯磚及其制備方法”（CN?101591189?A）專利技術(shù)，制備的水煤漿氣化爐用鉻鋯磚內(nèi)襯材料，在高鉻砂為主要原料的基礎(chǔ)上加入ZrO₂，Al₂O₃及稀土氧化物，在燒制過程中采用惰性保護氣氛，降低燒成溫度，其強度高，顯氣孔率低。但是該方法存在如下缺陷：（1）機壓成型工序復雜，人工成本和模具損耗都比較大。（2）定型制品在使用過程中磚縫部位侵蝕嚴重，大大降低了磚的使用壽命。用澆注料代替定型磚“煤氣爐專用澆注料的開發(fā)應用”（?《中氮肥》期刊2002年5月第3期）技術(shù)，作為煤氣發(fā)生爐內(nèi)襯材料能提高爐體壽命，并且產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益，但是水煤漿加壓氣化爐使用條件較煤氣發(fā)生爐苛刻，該鋁硅系澆注料強度較低，抗侵蝕性能也不能滿足水煤漿氣化爐的使用條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝簡單和生產(chǎn)成本低的水煤漿加壓氣化爐用預制件的制備方法；用該方法制備的水煤漿加壓氣化爐用預制件使用壽命長、強度高、熱震穩(wěn)定性和抗侵蝕性能優(yōu)良。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：先以40~70wt%的電熔氧化鉻顆粒、10~25wt%的鋯剛玉顆粒、5~20wt%的電熔氧化鉻細粉、2~10wt%的氧化鋁微粉、3~10wt%的單斜氧化鋯微粉、1~10wt%的氧化鉻綠微粉為原料，混合，再外加所述原料0.5~3wt%的純鋁酸鈣水泥、0.1~0.8wt%的異丁烯聚合物、0.1~0.2wt%的聚羧酸鹽減水劑和2~6wt%的水，攪拌均勻，振動成型，在20~50℃條件下養(yǎng)護1~2天，脫模，干燥，然后在空氣中于1400~1600℃條件下燒成，即得水煤漿加壓氣化爐用預制件。

所述電熔氧化鉻顆粒的粒徑分布為：4~3mm為20~30wt%，3~2mm為30~40wt%，2~1mm為5~30wt%，﹤1mm為10~35wt%。

所述鋯剛玉中ZrO₂含量為10~40wt%，鋯剛玉顆粒的粒徑分布為：2~1mm為60~90wt%，﹤1mm為10~40wt%。

所述電熔氧化鉻細粉中Cr₂O₃的含量﹥99wt%，電熔氧化鉻細粉的粒徑﹤0.088mm。

所述氧化鋁微粉中Al₂O₃的含量﹥98wt%，氧化鋁微粉的粒徑﹤10μm。

所述單斜氧化鋯微粉中ZrO₂的含量﹥98wt%，單斜氧化鋯微粉的粒徑﹤10μm。

所述氧化鉻綠微粉中Cr₂O₃的含量﹥99wt%，氧化鉻綠微粉的粒徑﹤10μm。

所述純鋁酸鈣水泥中Al₂O₃的含量﹥70wt?%。

所述異丁烯聚合物為水溶性聚合物，其分子量為55000~65000。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用預制件來代替現(xiàn)有的高鉻磚作為水煤漿加壓氣化爐內(nèi)襯材料，為了滿足高強度、高熱震穩(wěn)定性和高抗侵蝕性的條件，采用電熔氧化鋯、電熔鋯剛玉、氧化鋁微粉和單斜氧化鋯微粉等作為主要原料。經(jīng)過大量的探索性試驗，找到一種能夠促進凝固的異丁烯聚合物，該聚合物為水溶性，能在常溫下發(fā)生水解，使預制件產(chǎn)生一定的生坯強度，同時由于該水溶性聚合物分散性好，且燒結(jié)后無灰分殘留，避免了因水泥含量過高而引起的抗侵蝕性能下降。同高鉻磚相比，該預制件的生產(chǎn)避免因摩擦壓磚機成型而引起的應力不均勻，邊角強度差的缺點，同時大大減少了因為砌爐過程中的磚縫而提高了使用壽命，并且由于工藝改變，大大降低生產(chǎn)過程中的人工和模具成本。

本發(fā)明制備的水煤漿加壓氣化爐用預制件脫模后生坯耐壓強度為35~45MPa，燒后常溫耐壓強度為120~145MPa，常溫抗折強度為16~20MPa，熱震穩(wěn)定性良好，抗渣侵蝕性能優(yōu)良，使用壽命為10000~11000小時。