一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶及生产工艺的制作方法

本发明涉及一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶及生产工艺，属于耐磨耐火材料技术领域。

背景技术：

气化炉，或称煤制气气化炉，是煤化工行业气化装置的关键大型设备之一。电站锅炉，或称cfb循环流化床锅炉，是指发电厂中向汽轮机提供规定数量和质量蒸汽的中大型锅炉，是火力发电厂的主要热力设备之一。气化炉、电站锅炉内的耐火材料起到隔热作用，耐火材料的砌筑质量决定了整套系统装置的安全性、稳定性和使用寿命，决定了气化炉、电站锅炉能否长期稳定安全的长周期运行，这直接影响气化炉、电站锅炉的使用效益。

当下气化炉、电站锅炉等中低温热工设备因长期受煤粉颗粒、气流压力等原因，造成耐火衬体表面磨损。若不及时抢修，就会造成锅炉内的部件磨损，增加锅炉发生危险事故等几率。锅炉衬里材料局部磨损后，传统的修补方法依赖工人使用风镐、电镐等工具对炉墙进行拆除，再按照炉墙结构使用硅酸铝陶瓷纤维毯、保温浇注料、可塑料进行修补，对于运行的锅炉来说，影响年运行时间。因此，如果可以在检修的同时下对炉墙大面积磨损部位进行修补，一方面可以缩短检修时间，另一方面也能够降低锅炉业主因检修时间紧迫造成的经济损失。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶及生产工艺。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶，原料由a组分及b组分组成，其中a组分与b组分的质量比为2:1；

a组分中原料以重量百分比计，含有板状刚玉30％～35％，锆刚玉粉10％～20％，铬刚玉粉30％～35％，硅微粉5％～15％，膨胀剂5％～15％，结合剂3％～6％，粘结剂1％～5％，陈腐剂0.5％～1.5％，以上述原料为基础，外加基础原料总量0.05％～0.8％的工程纤维、0.15％～0.7％的外加剂；

b组分中原料以重量百分比计，含有磷酸70％～80％，氢氧化铝10％～15％，氧化锆超细粉5％～7％，钇基稳定锆3％～8％，铬绿0.3％～2.3％。

所述膨胀剂为硅石粉、蓝晶石、红柱石中任一种或两种及以上的混合物；结合剂为α-氧化铝；粘结剂为糊精、废纸浆、糖蜜中任一种或两种及以上的混合物；陈腐剂为草酸或/和柠檬酸。

所述板状刚玉的粒度为≤3mm；锆刚玉粉的粒度为≤74μm；铬刚玉粉的粒度为≤46μm；氧化锆超细粉的粒度为200μm；硅石粉的粒度为≤74μm。

所述外加剂为羧甲基纤维素钠cmc；氢氧化铝为油墨级氢氧化铝；板状刚玉中氧化铝的含量为98％～99.5％。

所述工程纤维以同伴聚丙纤维、同伴聚酯纤维为主导，纤维长度为15mm～20mm，纤维直径为18μm～40μm。

所述修补用耐磨胶的生产工艺，包括以下步骤：

(1)按配比称取a组分各原料，先将板状刚玉、锆刚玉粉、铬刚玉粉、硅微粉、膨胀剂、结合剂、粘结剂、陈腐剂、工程纤维，混合搅拌10min，然后加入外加剂，混合搅拌10min，得混合料，备用；

(2)按配比称取将b组分各原料，混合均匀后，在60～80℃条件下，加热反应24h，制成胶体状的pa80胶，备用；

(3)向加湿搅拌机中加入上述混合料和pa80胶，其中pa80胶分两次加入，第一次加入70％的pa80胶，搅拌30min，困料3h，第二次加入余下的pa80胶，搅拌30min，困料24h后，再次搅拌30min，使混合料与pa80胶混合均匀，得泥料，即得本发明产品。

本发明有益效果：

本发明原料中采用硅石粉、蓝晶石、红柱石为膨胀剂，其中蓝晶石可在1200～1400℃的温度范围内，因晶型的转化而产生10％左右的体积膨胀，可以抵消粘结剂在高温烧成时的体积收缩，防止烧结裂纹的产生，提高制品的高温使用性能和常温耐压强度。

本发明原料中采用的工程纤维是一种束状细丝状的人工合成纤维，加工过程中纤维能迅速且均匀的分散于添加有结合剂的泥料中，形成一种多向支撑体系，分散了泥料的定向应力，阻止泥料中原生裂缝的发生和发展，消除或减少了原生微裂缝的数量。另外由于纤维本身具有一定的强度，纤维均匀分散在泥料中并形成锚固作用，其在窑炉烘烤过程中可吸收一定的破坏能量，降低气化炉、电站锅炉等窑炉内衬裂纹产生的可能性。

本发明的修补用耐磨胶配方简单，原料易得，具有耐压强度高、导热系数低、加热永久线变化率低等优点，其产品优于同类产品。其中体积密度≥3.6g/cm³，导热系数(350℃)≤0.15w/(m·k)，常温耐压强度(110℃×24h)≥140mpa，耐压强度(1000℃×3h)≥165mpa，常温抗折强度(110℃×24h)≥30mpa，耐压强度(1000℃×3h)≥55mpa，加热永久线变化(1000℃×3h)为±0.03％。

本发明的修补用耐磨胶可用于各种热工设备的隔热层、耐火层，在炉墙表面磨损不超过35mm的情况下均可使用，具有节能、耐火的双重作用，有利于推广应用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例中修补用耐磨胶的原料要求如下：

膨胀剂为硅石粉、蓝晶石、红柱石中任一种或两种及以上的混合物；结合剂为α-氧化铝；粘结剂为糊精、废纸浆、糖蜜中任一种或两种及以上的混合物；陈腐剂为草酸或/和柠檬酸；

板状刚玉的粒度为≤3mm；锆刚玉粉的粒度为≤74μm；铬刚玉粉的粒度为≤46μm；氧化锆超细粉的粒度为200μm；硅石粉的粒度为≤74μm；

外加剂为羧甲基纤维素钠cmc；氢氧化铝为油墨级氢氧化铝；板状刚玉中氧化铝的含量为98％～99.5％；硅微粉的流动值为120mm～160mm；

工程纤维以同伴聚丙纤维、同伴聚酯纤维为主导，纤维长度为15mm～20mm，纤维直径为18μm～40μm。

实施例1

一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶，原料由a组分及b组分组成，其中a组分与b组分的质量比为2:1；

a组分中原料以重量百分比计，含有板状刚玉30％，锆刚玉粉15％，铬刚玉粉30％，硅微粉5％，蓝晶石10％，α-氧化铝5％，糊精4％，草酸1％，以上述原料为基础，外加基础原料总量0.6％的工程纤维、0.5％的羧甲基纤维素钠cmc；

b组分中原料以重量百分比计，含有磷酸80％，油墨级氢氧化铝10％，氧化锆超细粉5％，钇基稳定锆3.5％，铬绿1.5％。

该耐磨胶的生产工艺，包括以下步骤：

(1)按配比称取a组分各原料，先将板状刚玉、锆刚玉粉、铬刚玉粉、硅微粉、硅石粉、α-氧化铝、糊精、草酸、工程纤维，混合搅拌10min，然后加入羧甲基纤维素钠cmc，混合搅拌10min，得混合料，备用；

(2)按配比称取将b组分各原料，混合均匀后，在60～80℃条件下，加热反应24h，制成胶体状的pa80胶，备用；

(3)向加湿搅拌机中加入上述混合料和pa80胶，其中pa80胶分两次加入，第一次加入70％的pa80胶，搅拌30min，困料3h，第二次加入余下的pa80胶，搅拌30min，困料24h后，再次搅拌30min，使混合料与pa80胶混合均匀，得泥料，装入包装袋，待用。

该修补用耐磨胶使用方便，可以使用手工涂抹或机械喷涂的方法施工。

实施例2

一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶，原料由a组分及b组分组成，其中a组分与b组分的质量比为2:1；

a组分中原料以重量百分比计，含有板状刚玉35％，锆刚玉粉10％，铬刚玉粉35％，硅微粉5％，硅石粉和蓝晶石5％，α-氧化铝3.5％，糊精和废纸浆5％，草酸和柠檬酸1.5％，以上述原料为基础，外加基础原料总量0.3％的工程纤维、0.15％的羧甲基纤维素钠cmc；

b组分中原料以重量百分比计，含有磷酸70％，油墨级氢氧化铝15％，氧化锆超细粉7％，钇基稳定锆6％，铬绿2％。

该耐磨胶的生产工艺，包括以下步骤：

(1)按配比称取a组分各原料，先将板状刚玉、锆刚玉粉、铬刚玉粉、硅微粉、硅石粉、蓝晶石、α-氧化铝、糊精、废纸浆、草酸、柠檬酸、工程纤维，混合搅拌10min，然后加入羧甲基纤维素钠cmc，混合搅拌10min，得混合料，备用；

(2)按配比称取将b组分各原料，混合均匀后，在60～80℃条件下，加热反应24h，制成胶体状的pa80胶，备用；

(3)向加湿搅拌机中加入上述混合料和pa80胶，其中pa80胶分两次加入，第一次加入70％的pa80胶，搅拌30min，困料3h，第二次加入余下的pa80胶，搅拌30min，困料24h后，再次搅拌30min，使混合料与pa80胶混合均匀，得泥料，装入包装袋，待用。

实施例3

一种气化炉及电站锅炉修补用耐磨胶，原料由a组分及b组分组成，其中a组分与b组分的质量比为2:1；

a组分中原料以重量百分比计，含有板状刚玉30％，锆刚玉粉15％，铬刚玉粉30％，硅微粉15％，红柱石5％，α-氧化铝3％，糖蜜1％，柠檬酸1％，以上述原料为基础，外加基础原料总量0.6％的工程纤维、0.5％的羧甲基纤维素钠cmc；

b组分中原料以重量百分比计，含有磷酸75％，油墨级氢氧化铝10％，氧化锆超细粉5％，钇基稳定锆8％，铬绿2％。

该耐磨胶的生产工艺，包括以下步骤：

(1)按配比称取a组分各原料，先将板状刚玉、锆刚玉粉、铬刚玉粉、硅微粉、红柱石、α-氧化铝、糖蜜、柠檬酸、工程纤维，混合搅拌10min，然后加入羧甲基纤维素钠cmc，混合搅拌10min，得混合料，备用；

(2)按配比称取将b组分各原料，混合均匀后，在60～80℃条件下，加热反应24h，制成胶体状的pa80胶，备用；

(3)向加湿搅拌机中加入上述混合料和pa80胶，其中pa80胶分两次加入，第一次加入70％的pa80胶，搅拌30min，困料3h，第二次加入余下的pa80胶，搅拌30min，困料24h后，再次搅拌30min，使混合料与pa80胶混合均匀，得泥料，装入包装袋，待用。

实施例4

本发明实施例1-3的修补用耐磨胶的性能参数如下表。

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