循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火材料的種類及特性
循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行溫度高,爐內(nèi)溫度變化頻繁,導(dǎo)致熱沖擊。同時(shí),爐內(nèi)有許多高溫固體顆粒,不斷侵蝕受熱面,因此有必要鋪設(shè)耐磨耐火材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火材料的類型和特性:
一、耐磨耐火材料類型
1、循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火材料介紹
耐磨耐火材料按其交貨條件可分為固定材料和非固定材料,按其功能可分為:耐磨耐火材料(包括磚、澆注料、塑料、砂漿);耐火材料(包括磚、澆注料、砂漿);耐火材料保溫材料(包括磚、澆注料和砂漿)。
2、排版材料
1)耐磨耐火材料(致密耐火材料):硅鋁磚(硅磚、耐火粘土磚、高鋁磚)、鋯硅磚、非復(fù)合磚(碳磚、硅碳磚)、鎂鈣鉻磚和電溶鎂產(chǎn)品類別(鎂磚、鉻鎂磚、鉻磚、,白云石磚)。
2)保溫材料:耐火保溫磚、保溫磚、保溫砌塊、陶瓷纖維。
3、不定型材料
不定型材料包括澆注料、抹灰料、塑料、修補(bǔ)料、噴槍料、澆注料、振搗料、抹面料等,可分為粉料、泥料、粘土。
3.1耐磨耐火材料的特性
耐磨耐火材料是一種在高溫下不易損壞和變形的特殊產(chǎn)品。為了避免煙塵和飛灰的損壞,在一些易損壞的部件內(nèi)部鋪設(shè)耐磨材料。正確選擇和安裝這種耐磨材料尤為重要。它可以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期特性,減少耐磨材料脫落和維護(hù)的頻率。
耐磨耐火材料的化學(xué)成分主要由鋁和硅化合物組成,占總含量的80%-95%。
為了承受循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)境危害,耐磨耐火材料必須具有一定的耐火性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗熱震性和足夠小的線性變化率。耐磨耐火材料的主要理化指標(biāo)如下:
A耐火材料
耐火度是指耐磨耐火材料在沒(méi)有外力的情況下,在高溫下抵抗熔化的可能性。耐火度通常也用最高使用溫度表示,即材料在煅燒5h后的線性變化率不超過(guò)1.5%的溫度。
B體積密度
容重又稱容重,是指耐磨耐火材料單位體積的質(zhì)量,它能反映耐火材料的密度,單位為kg/m3。
C傳熱系數(shù)
傳熱系數(shù)是指耐磨耐火材料在單位溫度梯度下單位時(shí)間內(nèi)單位垂直面積的熱量,w/(M.K)。耐火材料的傳熱系數(shù)不僅與其用途有關(guān),而且是直接危及工藝品熱震穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。
D熱沖擊穩(wěn)定性
抗熱震穩(wěn)定性是指耐磨耐火制品在不受損傷的情況下,能抵抗大的溫度變化的潛力,又稱抗熱震性、耐溫度變化性和耐快速冷卻和加熱性。耐火材料在使用過(guò)程中,經(jīng)常受到工作溫度急劇變化的危害,導(dǎo)致材料開(kāi)裂、脫落甚至倒塌。影響熱沖擊穩(wěn)定性的因素包括熱變形速率、傳熱系數(shù)、材料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀和顆粒組成。
電子線路變更率
線性變化率是指單位溫度下耐磨耐火材料長(zhǎng)度變化的不可逆變量與原長(zhǎng)度的比值,用百分?jǐn)?shù)表示,也稱為線膨脹系數(shù)。它是耐火材料總體設(shè)計(jì)和伸縮縫布置的依據(jù)之一。
α=(L2-L1)/L1
式中:L1為室內(nèi)溫度下試樣的長(zhǎng)度,mm;L2為加熱到實(shí)驗(yàn)溫度T的試樣長(zhǎng)度,mm。
F恒溫抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度
抗壓強(qiáng)度,一般是指室溫下的抗壓強(qiáng)度,是耐磨耐火材料在室溫下單位面積所能承受的極限壓力。如果超過(guò)這個(gè)值,材料將被銷毀。耐火材料的煅燒、熔融狀態(tài)以及與組織結(jié)構(gòu)有關(guān)的特性是其抗壓強(qiáng)度的關(guān)鍵表現(xiàn)。它是檢測(cè)耐磨耐火材料的常用項(xiàng)目,又稱冷壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度計(jì)算方法:
CCS=固定資產(chǎn)
式中:CCS為抗壓強(qiáng)度,單位為兆帕;F為材料能承受的極限壓力;a為材料的受力面積。
在耐磨耐火材料的應(yīng)用中,除了承受壓應(yīng)力外,還承受拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力??箯潖?qiáng)度,一般指室溫下的抗彎強(qiáng)度,是指試件在室溫下承受彎曲載荷時(shí)的極限應(yīng)力,單位為兆帕(MPa)。
抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度取決于熔劑和外加劑的種類和用量,還受原材料的純度、配比、混合液總量、施工方法和養(yǎng)護(hù)方法的影響。
G磨損指數(shù)
將一磅石英砂以一定的速度噴在耐磨材料上,耐磨材料的量稱為耐磨指數(shù),單位為g/cm2。綜合耐磨性指標(biāo)是衡量澆注料和磚耐磨性的關(guān)鍵指標(biāo)。
為了滿足機(jī)組的安全運(yùn)行,循環(huán)流化床鍋爐耐磨耐火材料應(yīng)具有以下特點(diǎn):較高的恒溫和熱強(qiáng)度;較低的磨損率;優(yōu)質(zhì)的耐腐蝕性;優(yōu)良的高溫容積穩(wěn)定性。