1 耐火耐磨材料特性
耐火材料是效勞于高溫技能的根底材料,因為在高溫技能的職業中,耐火材料是輔助性材料,所以往往被人們所忽視。正是因為這一點的存在,往往所選用的耐火耐磨材料產品質量達不到運用要求的標準,運轉中常常構成主設備停用事端。例如,冶金系統因為耐火材料運用周期短,常常停爐影響出產,因為耐火度不行冶煉優質鋼材達不到標準質量。發電、制藥、造紙、化工等職業因為用在爐子上的耐火耐磨材料不過關常常構成停爐,不光給運用單位構成直接的經濟丟失,并且也給廣大人民群眾日子帶來許多不便,有時乃至還構成連帶經濟丟失。所以說,盡管耐火耐磨材料在高溫技能范疇是呈輔助性材料特性呈現,但萬萬不可對該材料漫不經心,必須依據爐型的特色精心選用適宜的耐火耐磨材料,并且還需制定出相應的標準、標準、要求、合理配方,并安排技能力量過硬的部隊去完結施工使命。
耐火材料是種礦藏物資,礦藏資源質量的好壞是與組成的溫度、壓力、年限有聯系。耐火材料又是一種非均質體,有主、副成分之分,咱們一般將其根本成分稱為主要成分,而將其它成分稱為副成分,而副成分又是有意添加的以進步產品某些方面功能的成分和資猜中自身帶著的雜質所組成。耐火資猜中的主要成分是該資猜中的主體,也是咱們選中要用材料的唯一標準。最大極限地選用主要成分較高的比例和下降有害成分或雜質較少的比例,是保證耐火材料質量的重要一環。或許經過一些有用的措施辦法和手法,例如:運用一些添加劑、結合劑、安穩劑、燒結劑、減水劑、抗水劑、抗氧化劑、促凝劑等等,這些都是為了進步耐火材料自身的抗壓、耐溫、耐磨、抗沖刷、耐腐蝕的效果,終究的意圖就是為了讓耐火耐磨材料能夠滿意在高溫條件下的運轉要求,為高溫范疇的技能服好務。
咱們知道,耐火耐磨材料的主要功能是抵隅高溫效果的,因而,它必須由較高熔點的化合物所組成。只要較高熔點的化合物在原資猜中的含量較多時,耐火材料才干取得較高的耐火溫度;只要較高的耐火溫度才干抵隅高溫情況下發作的對耐火材料各種破壞力,這是咱們選用耐火耐磨材料的準則。假如咱們選用的耐火耐磨材料不能在高溫下抵隅由物理、化學、機械等方面發作的效果力,不能抵隅爐渣、煙塵、腐蝕性氣體等有害雜質元素的腐蝕,勢必就會發作耐火材料的熔融、軟化、融蝕、磨損和炸裂損壞。為了防止這類情況發作,咱們應優先選用一些適宜循環流化床鍋爐自身情況的耐火耐磨材料,假如咱們一味地選用高擋優質材料,盡管能滿意運用要求,但造價貴重很不經濟;假如選用的材料不能滿意這種爐型的運轉要求,再經濟的耐火材料也不能運用在鍋爐設備上,所以說選用什么樣的材料是一項技能性很強、知識面很廣、需求考慮許多要素的細致作業,決不是一項一般的作業,更不能粗枝大葉。
2 磨損機理
鍋爐的運轉調整,說穿了就是對焚燒的調整,而焚燒自身又是一種化學反應進程。燃料入爐后,在適宜溫度、滿意氧量、均勻拌和、滿意時刻的條件下進行完全焚燒。循環流化床鍋爐也不破例,僅僅爐內的焚燒是選用低溫焚燒新技能,爐內的焚燒溫度要比煤粉爐、鏈條爐、旋風爐等爐型低一些。而均勻拌和和滿意燃燼時刻卻比現在投放市場運轉的任何爐型都優勝,這就是循環流化床鍋爐焚燒功率高的最大優點之一。
循環流化床鍋爐的焚燒原理是:新燃料入爐后,立即被卷進到大量的物猜中,在火熱的物料里,首要吸熱、蒸騰水分和揮發份的析出并焚燒,然后進行焦碳的焚燒及灰份的構成。這一系列焚燒進程都是在劇烈的流化循環進程中進行的。中倍率的循環流化床鍋爐新入爐的燃料只占整個循環物料的6 ~8%左右乃至更少,能夠講新燃料入爐后在焚燒進程中所放出的悉數熱量首要傳給循環物料和保持爐內溫度。循環流化床鍋爐在正常運轉中,所謂的循環物料就是一種載熱體。因為整個焚燒進程都是在劇烈的流化循環中進行,所以說在整個的鍋爐運轉中,就存在著一個循環物料與各受熱面,循環物料與爐襯材料的磨損問題,遍地磨損的嚴峻與否,磨損量的多少。經各國的屢次試驗和實踐運轉情況總結得出的成果是成下列聯系式:A=V3.P.фQ/K,A?磨損量、V?循環物料的運動速度、P?爐內壓力、φ?循環物料直徑、Q?循環物料的濃度、K?燃用煤種的可磨性系數。即:磨損量與物料運動速度三次方、與爐內壓力、物料直徑和爐內的物料濃度成正比,而與煤種的可磨性系數成反比例聯系。所以講爐子的密相區因為氣、固兩種物質流速快,壓力相對比較高,物料直徑和濃度比較大,致使磨損較嚴峻。而爐膛出口盡管爐內壓力、循環物料直徑和濃度都較小,但流速在加快,同樣磨損也很嚴峻,密相區及爐膛出口均在受熱面上打一層耐磨材料,其用意就在這兒。
咱們經剖析知道了磨損是因為物料的運動速度、物料濃度、物料的直徑和爐內壓力所構成的,而這些要素都是循環流化床鍋爐固有的特性,是不以人們的毅力為搬運的,是無法改動和反抗的,只要循環物料運動速度是隨焚燒調整中送、引風量的多少而隨時改變。不管從減輕磨損的角度,仍是從經濟運轉的角度,必定要調整最佳的送、引風量。因為剩余的送風,不光能構成過快的煙氣流速加快磨損。并且還會構成廠用電上升,排煙熱丟失增大,鍋爐功率下降,白白浪費廠用電和熱動力。所以說過多的送風不僅僅是一個構成經濟丟失的問題,并且也是一個影響安全指標的問題。運轉調整中必定要以保證安全為準則,以進步鍋爐的經濟運轉為中心、認為企業創最大的經濟效益為意圖,以取得爐子滿負荷較長運轉周期為起點,實實在在做好運轉中的調整作業。
在爐膛內,氣、固兩種物質的運動是撲朔迷離的,從宏觀上講是依照規劃流向進行的,但從微觀上看,物料運動的方向自密相區的始端開端就雜亂無序,物料和入爐的原煤在一、二次風的效果下被激烈流化并向上運動,在向上運動的一切物料粒子都一起受著三個方面的效果力;即粒子自身向下的重力,煙風向上活動對粒子的推動力,以及粒子和粒子之間向上運動時的沖突力。經剖析得知:當粒子自身的重力和粒子向上運動時之間的沖突力之和大于煙風活動對粒子向上推動力時,該粒子就會向下下降或向煙風推動力較小的四周漂移后沿水冷壁及鰭片下滑,下滑到必定高度當粒子重力和沖突力之和小于煙風向上活動力時又被托起,較大的顆粒物料直至返回到密相區。煤粒在運動中焚燒了自己變成了飛灰,煤中的雜質變成了物料,本來的物料在激烈運動的沖突中使自身的質量下降,上升高度不斷添加直到最終脫離爐膛,爐膛內每時每刻總是這樣循環往復地進行著。所以說循環流化床鍋爐的爐膛內從微觀上剖析,有不計其數個小循環。并且在高度上的不管哪個截面,以及截面和截面之間其物料的濃度、直徑、爐內壓力都不相同,這些參數都和爐膛高度成反比例聯系,所以爐內的磨損量也是呈下面比上面嚴峻這種聯系改變的。
爐內磨損無論是對受熱面仍是對爐襯材料,都是從外表開端,逐步向內延進。因為爐內溫度較高且又有一些腐蝕性氣體,物料的磨損只占其間的一部分,并且還要經受高溫腐蝕、氧化腐蝕、二氧化硫及三原子氣體的腐蝕等等。受熱面都是用優質金屬材料制造的,受各種氣體腐蝕的要素較少,主要是受循環物料的磨損,而對爐襯材料來說磨損和腐蝕確是全方位的。咱們選用的爐襯材料都是由各種礦物質依據不同化學配方制成的,在制造進程中,選用了各種級配比的骨料和適當數量的粉料以及超細微粉另加添加劑和促凝劑,然后取得一種較抱負的高強度、耐磨損、抗沖刷、抗掉落、熱安穩功能好的耐火材料。耐火耐磨材料的功能是否能滿意循環流化床鍋爐的需求是各耐火材料出產廠家的迫切愿望,也是各運用循環流化床鍋爐用戶的希望地點,所以說選用的耐火耐磨材料質量好壞對后天鍋爐安全經濟運轉十分重要。
依據幾個鍋爐廠投放市場后若干臺循環流化床鍋爐的運轉情況看,有適當數量的爐子其選用的耐火耐磨爐襯材料,都不能滿意運轉要求。經幾千小時運轉,其外表就有顯著磨損,各種級配的骨料裸露在外表,有適當一部分一動立刻就要墜落。從實踐磨損留下的痕跡剖析得知;就是所選用的耐磨材料黏合劑或結合劑不能將一切的各種級配的骨料和粉料黏結在一起,使之到達循環流化床鍋爐運轉所需求的高強度、耐磨損、抗沖刷、抗掉落、熱安穩性好的要求。因為耐磨澆注猜中的骨料和粉料是均勻散布的,其黏結強度欠好致使粉料磨損后,骨料就被裸露在外表就變成了無本之木,就會自然掉落或漫漫的被悉數磨光,所維護的受熱面和擔任的密封效果都將無用,這樣的情況還算是不錯的。還有一種情況,運用在設備上的耐火材料,不光外表上磨損嚴峻,并且內部變酥松強度急劇下降,這樣的耐磨材料常常構成大面積掉落,及早的失掉維護受熱面和密封的效果,絕大多數還會構成事端停爐,嚴峻影響了熱動設備的安全運轉。構成這種工作發作的根本原因,不是咱們選用的耐火耐磨材料骨料和粉料質量差,不能滿意運用要求,而是制造的技能不過關和配比比例不適宜。先進發達國家出產的耐磨材料,運用在密相區僅有20-30毫米厚,就可運用五萬小時以上并且外表很潤滑,質量是十分好的。而從咱們運用的耐火耐磨材料磨損留下的痕跡剖析,耐火資猜中的骨料和各種粉料耐磨功能是能夠的,由施工后外表特別潤滑,當運轉一段時刻后,其外表就很粗糙或十分粗糙,這時比較粗糙的外表就會一層一層的掉落,更嚴峻的用手一掰就下來一大塊,用錘子一敲宣布砰砰的酥松聲響,追其根本原因就是運用在耐磨資猜中的結合劑或粘結劑欠好,不能將各種級配的耐火材料有機結合在一起,不能取得較高的強度和耐磨功能,不能使整個混凝土強度到達骨料的強度,這樣就很難反抗由高溫構成的各種腐蝕和破壞,就很難保證爐子的正常運轉,常常構成事端停爐就成了必定的成果,就成了一個無法反抗的現實,所以選用什么樣的耐火耐磨材料對后天安全運轉意義特別深遠和嚴重。假如一旦選用了不適宜的耐火耐磨材料,今后想徹底替換要花費幾倍的努力才干完成,這方面的經驗實在是太多太多啦。
3 結束語
人類的生計、日子和出產均離不開用火,為了防止高溫構成的損壞,必須將耐火材料這門技能研究好和利用好。地球上的耐溫氧化物質散布和含量根本差不多,然后天的組成辦法及配比技能,是隨各國的技能情況相差很大,我國的耐火材料與發達國家比較落后許多,不管是耐壓強度、抗折強度、粘合強度,仍是體積密度、實在比重等都與發達國家有較大的距離,在這種情況下咱們更應該高度重視為高溫技能效勞的耐溫耐磨材料的質量。在運用前依據情況精心選料,精心制造;在施工中嚴厲按要求精心施工、精心維護;在運轉中盡量防止對耐火、耐磨材料構成急冷急熱而發作的脹大不均構成的不該有的損壞。讓耐火材料在熱動設備、冶金工業、人類日子等方面發揮出他應有的效果,效勞好高溫技能、效勞好人類的出產和日子。一起咱們也呼吁國家級科研單位及早研制開宣布若干種高強、耐磨、抗沖刷、熱安穩性好的耐溫耐磨材料,將我國與先進國家在耐火材料范疇的距離縮小,然后趕上或超過發達國家,然后讓耐溫、耐磨這種輔助性材料在為熱動設備效勞的進程中不能影響其安全經濟運轉。