循環(huán)流化床鍋爐耐磨耐火材料的常見問題

    目前各種循環(huán)流化床鍋爐由于結(jié)構(gòu)不同，選用的耐火材料品種繁多，但通常分為定型耐磨耐火磚，砌筑耐磨磚的耐磨灰漿、及不定型耐磨耐火材料等產(chǎn)品。

一：循環(huán)流化床鍋爐使用耐磨耐火材料的主要性能，

1.1 好的耐磨性能

    耐磨性能的優(yōu)劣直接影響其使用周期，耐火材料的磨損有兩種不同機(jī)理，即脆性斷裂的晶體結(jié)構(gòu)的剪切變形。高溫下磨損最初由于斷裂所致，隨著使用時(shí)間的延長，晶體結(jié)構(gòu)的剪切變形起主導(dǎo)作用。耐火材料的耐磨性能與許多物理性能相關(guān)，一般來講，耐壓強(qiáng)度越大，其抗磨性能越好，但也有這樣的情況出現(xiàn)，不同材料其耐磨性可能相同，但物理相關(guān)很大，最佳的材料是基質(zhì)和骨料以相同的速度被磨損。

循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部部位不同，對(duì)材料抗磨性要求也不同，在一些劇烈磨損部位，需采用高耐磨材料，其耐磨性能往往需小于3~5cc，其他部位也相應(yīng)需有一定的要求，最佳方案是綜合砌爐，合理選擇不同材料，做到各部位以相同的速度被磨損。

1.2 優(yōu)良的抗熱沖擊破壞能力

    循環(huán)流化床鍋爐起動(dòng)與停爐以及最初的烘爐階段經(jīng)受了溫度較大的波動(dòng)，因此耐磨材料的抗熱震穩(wěn)定性也是一個(gè)很重要的指標(biāo)，一般材料的熱震穩(wěn)定性與此種材料的結(jié)合方式、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、臨界顆粒有較大關(guān)系。

    耐磨材料在經(jīng)歷了鍋爐的溫度抗擊下，應(yīng)有保證性能滿足其低物理要求。

1.3 較小的燒后線收縮率

    耐磨耐火材料都是直接接觸于金屬構(gòu)件上，在采取了防膨脹措施以后，不應(yīng)有較大的燒后線收縮，否則造成耐火材料有崩裂以及大裂紋的產(chǎn)生。如鋪設(shè)在水冷璧上的耐火耐磨澆注料，最外層工作溫度可能比最里層溫度低40℃~50℃。

1.4 較高的使用溫度以及特殊部位的特殊要求

    雖然循環(huán)流化床鍋爐的工作溫度局限于850℃~1050℃范圍內(nèi)，但在特殊工況下，有可能超溫，因而最低工作溫度不應(yīng)低于1500℃。特殊部位需選擇導(dǎo)熱性較好或絕熱性較好的材料。水冷風(fēng)室外由于初始點(diǎn)火溫度較高，又必須選擇耐火度較高的耐火澆注料或可塑料等。

二 ： 循環(huán)流化床鍋爐不同磨損區(qū)域的耐磨性要求

    由于循環(huán)流化床鍋爐各部位運(yùn)行工況與使用條件不一樣，需選擇各種不同性能的耐磨耐火材料以滿足使用權(quán)要求，達(dá)到綜合砌爐的目的。綜管循環(huán)流化床鍋爐的各部位工況，可以分為四個(gè)區(qū)域，并以此選擇不同性價(jià)比的耐磨料。

    第一區(qū)域，爐膛密相區(qū)、爐膛出口煙道、爐底、旋風(fēng)分離器的目標(biāo)與直筒等部位。因這些部位物料湍流嚴(yán)重、濃度高或者流速極快，對(duì)器壁造成極大的沖刷、磨損、撞擊，需要選擇較高級(jí)的耐火耐磨材料，其耐磨損指數(shù)往往要小于5CC左右。

    第二區(qū)域相對(duì)于第一區(qū)域來講，物料對(duì)器壁的沖刷磨損與撞擊較小，但仍有磨損出現(xiàn)的區(qū)域，這些區(qū)域包括旋風(fēng)筒的錐體（下部）回料閥，旋風(fēng)筒的出口部位等，要求耐火耐磨材料有一定抗磨性能，耐磨損系數(shù)最好小于7CC。

    第三區(qū)域?yàn)樗�冷風(fēng)室部位，這些部位在鍋爐點(diǎn)火時(shí)溫度很高，點(diǎn)火油槍附近甚至高達(dá)1500℃左右。鍋爐正常運(yùn)行時(shí)溫度又較低，僅有熱風(fēng)沖刷，對(duì)耐磨性能沒有要求，但耐火材料的耐火度要求高，抗急冷急熱性能要好。

    第四區(qū)域?yàn)榉蛛x器出口燈對(duì)流煙道部位爐墻，因煙氣中的飛灰濃度低、速度慢，磨損相對(duì)較輕，僅要求普通的粘土 高鋁質(zhì)材料即可。

三：循環(huán)流化床鍋爐耐磨耐火材料的常見問題

   3.1 耐磨性能差

    因循環(huán)流化床鍋爐自身的運(yùn)行特性，耐磨耐火材料長期在高溫狀態(tài)受到高濃度顆粒的高速碰撞、沖刷、磨損想象無法避免。為減輕磨損，可根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐不同部位，選取不同抗磨性的耐磨材料，在磨損劇烈的部位，采用高耐磨材料：另外在鍋爐運(yùn)行中應(yīng)注意控制調(diào)整床料及煤粒的篩分比、床層高度、風(fēng)量等參數(shù)，降低煙氣流速及離子濃度，減少磨損。

3.2耐磨澆注料大面積塌落

    因耐磨料的膨脹系數(shù)與鋼材不同，其膨脹、收縮無法與外部鋼材同步，在耐磨料預(yù)留的膨脹縫無法補(bǔ)償鍋爐的膨脹量時(shí)，會(huì)因耐磨料間的擠壓而發(fā)生塌落：同時(shí)耐磨料內(nèi)部的緊固抓釘多采用耐熱鋼材質(zhì)，耐溫性能差，長期處在高溫?zé)煔庵幸寻l(fā)生炭化斷裂，并導(dǎo)致耐磨料大面積塌落：施工烘爐質(zhì)量差，耐磨料水分含量大，點(diǎn)火后轉(zhuǎn)化為水蒸氣，當(dāng)蒸汽壓力超過耐磨料的拉伸強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起襯里分層爆炸，導(dǎo)致鍋爐點(diǎn)火后爐墻坍塌：另外耐磨料的塌落因素與材料的熱震穩(wěn)定性有關(guān)，在爐溫急劇變化時(shí)也會(huì)塌落。

3.3 耐磨磚大面積塌落

    旋風(fēng)分離器筒體及錐體部位一般采用耐磨磚墻方式，磚墻端部砌筑耐磨澆注料作為之推墻，固定并防止耐磨磚墻塌落。當(dāng)止推墻發(fā)生裂紋或脫落時(shí)，高溫?zé)煔庵苯記_刷墻并燒損拉鉤，導(dǎo)致耐磨磚大面積塌落。

3.4耐磨料運(yùn)行中出現(xiàn)裂紋

    耐磨耐火澆注料直接接觸或包括金屬件，在溫度出現(xiàn)波動(dòng)的情況下由于金屬與非金屬材料的熱膨脹系數(shù)的差異，耐火材料受到擠壓超過耐火材料的抵御能力而產(chǎn)生裂紋。另外，由于溫度的波動(dòng)，耐火材料受到極大的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超出耐火材料的抵御而產(chǎn)生疲勞裂紋。由于上述兩種原因的周而復(fù)始，裂紋擴(kuò)展而造成耐火材料的崩裂。

    耐火澆注料在使用過程中裂紋是不可避免的，但是可以采取以下幾種措施來減小裂紋的形成，杜絕貫穿裂紋的產(chǎn)生，終止裂紋的擴(kuò)展。

a 選擇低膨脹系數(shù)的原材料組成耐磨材料的骨料與基質(zhì)料

b施工耐磨澆注料（可塑料）時(shí)按照澆注料（可塑料）的膨脹性能預(yù)留膨脹縫。

C 對(duì)耐磨澆注料（可塑料）接觸或包裹金屬件涂刷防膨脹瀝青，以利于金屬自由膨脹而不致于擠壓耐磨澆注料

d 啟停爐次數(shù)降低到最低限度以及啟停爐時(shí)升溫緩慢

e 啟停爐時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋，一定及時(shí)清理掉裂紋中的物料。

f 耐磨澆注料中外摻不銹鋼纖維，增韌耐磨澆注料，防止耐磨耐火澆注料的擴(kuò)展。

g 在耐磨澆注料（可塑料）施工時(shí)，盡量減少施工縫的產(chǎn)生，必要時(shí)截面流成階梯形。

    循環(huán)流化床鍋爐耐磨耐火材料的合理選用，必須根據(jù)使用部位，使用機(jī)理 ，損壞機(jī)理選擇合適的耐磨材料，不能夠因小失大，要充分發(fā)揮耐磨材料優(yōu)點(diǎn)確保循環(huán)流化床鍋爐廠周期安全運(yùn)行。