流化床锅炉这些材料选择要求
发表时间:2023-10-31 文章出处：浇注料耐火砖厂家
循环流化床燃烧室内部工作环境：
循环流化床燃烧室是窑炉中产生蒸汽的部位，燃烧褐煤、石油焦和固体垃圾等。循环流化床燃烧室的运行中包含着高温、高速运行的固体物质的循环，其中包含流化床用耐火材料和燃料的混合物，温度在900℃左右。燃料在一个垂直的燃烧室中以流态化的方式在约900℃的温度下于还原气氛中燃烧，压力为微正压。固体材料和燃料被通过安装在燃烧床底部的空气喷嘴所喷人的已预热的一次空气和燃烧过程中产生的燃气吹起而实现流态化。空气(一次和二次)和燃气以较高的速度向上流动，在整个燃烧室中充满了悬浮态的固体物质。燃气携带了大部分的固体物质并输送到旋风分离器中使得材料与气流分离开。被旋风分离器分离开的材料被收集在一个流态化的密封容器中，然后在高压下通过密封舱的物料回送管路直接返回到窑炉的下部空间。
流化床内部用到的耐火材料有：
耐火材料是循环流化床燃烧室中几个部件的其中一部分，如燃烧室、连接燃烧室和旋风分离器的进气管、旋风分离器、密封舱和连接密封舱与燃烧室的管道等。这些部分通常包括由黏土和红柱石制得的致密耐火材料、高强耐磨浇注料采用刚玉或优质高铝矾土熟料、碳化硅等作为骨料，并引入多种微粉、超微粉、刚玉粉和外加剂配制而成、铝含量为45%~80%的低水泥浇注料，背衬的保温层包括定型隔热砖、硅酸钙预制件和蛭石或珍珠岩或用熟料制得的轻质浇注料。至于选用何种材料，取决于内部的操作条件。
致密耐火材料和浇注料内衬用于由于固体粒子在高温下高速运动所造成的磨损环境中。因此，在致密耐火材料的诸多性能如体积密度、气孔率、热震稳定性、热导率和抗CO侵蚀能力中，耐磨性在确定致密耐火砖和浇注料质量的合适等级时起着重要作用。为了降低耐火材料消耗，增加传热面积，引人了蒸汽冷却墙，循环流化床燃烧室技术已经从外部的高温旋风分离器(其中耐火材料内衬的温度在900~950℃之间)，发展到内部的汽冷旋风分离器(工作温度在450~550℃之间)，仅需一层耐磨损的耐火材料。在这些情况下，所用的致密耐火材料必须具有足够的耐磨性以抵抗高速循环的粒径可达6mm的固体粒子和热烟气的磨损。另外，随着耐火材料使用技术从多层耐火砖向双层浇注料设计的转变，循环流化床技术已经能更好地适应市场情况。
耐火材料应具备的性能要求：
在循环流化床燃烧室内，致密耐火材料在高温下受到高速运动的固体粒子的磨损而遭到破坏的风险对于装备的使用寿命是一个严重的威胁。耐火材料由于耐磨性较差而损坏也使燃烧室的连续操作被迫中断。致密耐火材料除具有常规的高温耐磨损性能外，因在其配料中加入了一定数量的耐热不锈钢纤维，防止了材料中骨料与基质在高温状态下产生的应力差，以及在启停炉时产生的温度梯度变化所产生的应力而导致炉墙破坏，同时，由于钢纤维的加入，使材料浇注后炉墙整体强度大大增强。
耐火材料表面的磨损过程包括粒子的物理侵蚀及燃料、热气体和渣的化学侵蚀，以及由于粒子在高温下高速循环所造成的物理磨损。需要在燃烧室的高温操作环境下耐火浇注料和用在如旋风进风管的侧墙和顶部的磨损环境下的致密耐火材料具有良好的抗磨损性能。
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