[發明專利]一種CFB鍋爐旋風分離器靶區用鋁鋯碳化硅磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202110941609.9
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113636832A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 閆昕;俞永平;王俊濤;魏瀚;吳躍鋒;徐琳琳;孫旭東;陳松林
• 申請（專利權）人: 瑞泰科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/106
• 分類號: C04B35/106;C04B35/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種CFB鍋爐旋風分離器靶區用鋁鋯碳化硅磚及其制備方法，原料為：粒度5~3mm的莫來石8%~18%；粒度3~1mm的板狀剛玉16%~36%；粒度1~0mm的板狀剛玉10%~22%；粒度0.18~0.125mm的鋯英砂8%~18%；粒度≤0.053mm的氧化鋯4%~10%；粒度≤0.088mm的維羅泥4%~10%；粒度≤0.045mm的板狀剛玉10%~16%；粒度≤0.045mm的98%碳化硅4%~10%；粒度≤2μm的α?Al₂O₃微粉4%~8%；結合劑85%工業磷酸2.0%~5.0%。本發明CFB鍋爐旋風分離器靶區用鋁鋯碳化硅磚具有燒成溫度低、強度高、耐磨性能好、熱震穩定性優等特點，可以完全滿足相關CFB鍋爐旋風分離器靶區的苛刻使用要求。

一種CFB鍋爐旋風分離器靶區用鋁鋯碳化硅磚及其制備方法，屬于無機非金屬材料領域。

背景技術

CFB鍋爐燃燒技術是國內外公認的一種潔凈燃燒技術。具有燃料適應性廣、污染物排放少、燃燒效率高、負荷調節比大和灰渣綜合利用等獨特的優勢。旋風分離器是CFB鍋爐的關鍵部件之一，它的性能直接影響到鍋爐的安全和經濟運行。其工作原理是：利用旋轉的含塵煙氣產生的離心力作用，將煙氣中的塵粒分離出來。其中旋風分離器靶區是高含塵氣流在分離器內發生急劇旋轉時的主要受沖擊區域，該區域受高含塵氣流的沖擊最大，氣流在此區域流速最高且存在急劇的轉向，也是顆粒與分離器壁面發生的第一次撞擊的區域。

通常分離器靶區使用耐火耐磨澆注料，但耐火耐磨澆注料施工質量穩定性差，氣孔率高、易磨損、脫落并引發旋風分離器故障，進而影響CFB鍋爐的運行經濟效率。因此，有必要研發質量穩定、低氣孔、高強度、高熱震穩定的定形耐火耐磨制品，彌補澆注料的不足。分離器靶區用耐火材料損壞的主要原因包括：（1）高含塵氣流沖刷造成的磨損。高含塵氣流對耐火耐磨材料的強烈沖刷，磨損程度隨氣流含塵濃度、煙氣速度的增加而加劇。（2）熱應力和機械應力造成的脫落。啟動及負荷變化時，溫度梯度和局部高溫引起的熱沖擊以及機械應力導致材料產生裂縫和剝落。（3）材料物理化學特性變化造成的損壞。因此要求材料具備優良的熱震穩定性、耐磨性以及力學強度。

中國專利CN107556005A公開一種CFB鍋爐旋風分離器靶區用鉻剛玉-莫來石-氮化硅高強耐磨可塑料，其強度高、耐磨性能好、熱導率低；但是上述耐火材料引入含鉻原料，對環境有害，同時采用的β-Si3N4、β-Sialon、納米氧化鋁溶膠等價格昂貴的原材料，使得原材料成本極高，經濟效益降低，同時對于旋風分離器靶區用耐火材料的關鍵性指標（熱震穩定性）并未說明。

本發明所要解決的技術問題是提供一種強度高、耐磨性好且抗熱震性優良的耐火耐磨定形材料，滿足旋風分離器靶區的使用要求。

發明內容

本發明的一種CFB鍋爐旋風分離器靶區用鋁鋯碳化硅磚及其制備方法，主要原料有板狀剛玉、莫來石、鋯英砂、氧化鋯、碳化硅、維羅泥、α-Al₂O₃微粉、磷酸溶液，以質量百分比表示，原料具體組成為：

（1）粒度5~3mm的莫來石8%~18%

（2）粒度3~1mm的板狀剛玉16%~36%

（3）粒度1~0mm的板狀剛玉10%~22%

（4）粒度0.18~0.125mm的鋯英砂8%~18%

（5）粒度≤0.053mm的氧化鋯4%~10%

（6）粒度≤0.088mm的維羅泥4%~10%

（7）粒度≤0.045mm的板狀剛玉10%~16%

（8）粒度≤0.045mm的98%碳化硅4%~10%

（9）粒度≤2μm的α-Al₂O₃微粉4%~8%

（10）外加85%工業磷酸2.0%~5.0%。