摘 要

本课题主要研究、制备了一种双组分CFB用耐磨耐火涂料，该涂料A组分为磷酸盐复合胶，B组分为骨、粉料。通过对不同配料组成的CFB耐磨耐火涂料试样的性能测试与分析，本实验得到了在不使用界面结合剂的情况下能直接与基体实现高强度紧密结合的CFB耐火涂料。

本课题所研制的CFB耐磨耐火涂料，其900℃/3h烧成试样抗折强度达到了21.36MPa,抗压强度达到65.40MPa。同时本课题对CFB耐磨耐火涂料配料组成的主要原料对其涂料工艺性能、力学性能的影响进行了实验研究，结果表明：（1）当骨料比例在60%-65%，磷酸盐复合胶的比例在13%-16%时，涂料的力学性能较好；（2）CA50比例对CFB耐磨耐火涂料的工艺性影响很大。当CA50比例在2.5-2.8%时，涂料的工艺性较好；（3）硅灰的比例也对涂料的工艺性能有影响，其比例在5%左右时，CFB耐磨涂料的性能较好；（4）α氧化铝对涂料的性能影响较大，其合适加入比例在10%-15%。

本课题所得实验数据对于制备高强CFB耐磨耐火涂料具有重要的参考价值。

关键词：CFB；耐磨耐火涂料；力学性能

Abstract

This subject mainly researched and prepared a two-component CFB abrasion resistant coating.The coating is one of the components of composite phosphate adhesive and other components for aggregate and powder.Through the performance test and analysis of the composition of different ingredients of CFB abrasion resistant coating samples, the experiment got the CFB refractory coating which can be directly combined with the matrix to achieve high strength without the use of interface bond.

The flexural strength of the 900 degree /3h burn sample of the CFB wear-resistant refractory coating developed by this topic reached 21.36MPa, and its compression strength reached 65.40MPa.At the same time, the subject studied the effect of main raw materials on the process performance and mechanical properties of CFB wear resistant refractory coating .results showed that:(1)When the ratio of aggregate is 60%-65% and the ratio of phosphate compound gum is 13%-16%, the mechanical property of the coating is better. (2) the CA50 ratio has a great influence on the technological process of CFB wear resistant coating. When the proportion of CA50 is 2.5%-2.8% ,the technological property of the coating is better; (3)The ratio of silica fume has effect on the processing properties of coating, and the appropriate proportion of silica fume is about 5%.(4) the effect of alpha alumina on the property of the coating is great, and the appropriate proportion of alpha alumina is 10%-15%.

The experimental data obtained from this study have important reference value for the preparation of high strength CFB wear resistant coatings.

Key Words：CFB；Wear resistant refractory coatings； mechanical property

目 录

第一章 绪论 1

1.1 国内外研究进展 1

1.2 本课题的目的意义 2

第二章 实验过程 2

2.1 原料选择 2

2.2主要仪器和实验设备 3

2.3实验方案的设计 4

2.4 CFB用耐磨耐火涂料的测试方法 4

2.5磷酸盐复合胶的制备 5

2.6 CFB用耐磨耐火涂料的烧成实验 5

2.7 CFB用耐磨耐火涂料的性能测试 5

第三章 实验结果与讨论 6

3.1 CFB耐磨耐火涂料的混料方式对其工艺性和力学性能的影响 6

3.2 CFB耐磨耐火涂料的配料组成对工艺性和力学性能的影响 6

3.2.1骨料的颗粒级配对试样强度影响 6

3.2.2临界粒度对涂料工艺性和强度的影响 10

3.2.3骨粉料内部相对比例不变时骨粉料占比对试样工艺性和强度影响 11

3.2.4 骨粉料占比及致密刚玉粉占比对工艺性和强度影响 12

3.2.5 CA50的比例对涂料工艺性能的影响 13

3.2.6烧结助剂量对试样工艺性和强度的影响 13

3.2.7 α氧化铝的量对涂料工艺性和强度的影响 15

3.2.8硅灰的量对涂料工艺性和强度影响 16

3.2.9氢氧化铝量对试样工艺性和强度影响 17

3.2.10减水剂量对试样工艺性和强度影响 19

3.3 CFB耐磨耐火涂料的配料中CA50的比例对涂料耐磨性能的影响 20

3.4 与市面上某公司的同类产品的对比试验 21

3.5骨粉料比例对CFB涂料与基体的结合性的影响 22

3.6磷酸盐复合胶的稀释程度对CFB耐磨耐火涂料工艺性和力学性能的影响 24

3.7 CFB涂料的胶粉结合剂的差热分析 26

3.8 CFB涂料的胶粉结合剂的物相分析 27

第四章 基本结论 33

参考文献 34

致 谢 35

第一章 绪论

我国的电力来源主要是水力发电和火力发电，其他如太阳能、风能、核能发电等所占比例较小。火力发电作为我国电力能源的主要来源之一，有着重要的地位。虽然太阳能、风能、核能等发电方式比火力发电更为环保，更有远大的前景，然而就目前的研究而言，太阳能、风能、核能发电的大规模应用尚不能实现，在未来的短时间内，火力发电仍是主要的发电方式之一。而CFBB，即循环流化床锅炉，是近年来发展起来的、燃料适应性广、燃烧效率较高、污染性低的可用于火力发电的新型环保锅炉。由于采用了特殊的燃烧方式，ＣＦＢ锅炉的省煤器受高温含尘烟气的冲刷磨损，导致CFB锅炉频繁爆管泄漏，影响锅炉的运行，降低了发电效率，带来了巨大的经济损失^[1]。目前CFB锅炉的正常运行温度范围在850℃-1050℃，而现有的CFB耐火修补料在此温度范围内时性能难以完全发挥，较难烧结，特别是修补涂料与修补基体的结合性较差，导致涂料经常脱落，失去保护作用，影响发电效率^[2]。因此寻求一种经济有效的CFB高强耐火涂料已成为目前急待解决的问题。

1.1 国内外研究进展

目前，CFB锅炉用耐磨耐火材料一般可分为两大类，即金属材料与非金属材料^[3]。 随着国外CFB锅炉技术的引进，国内一些CFB锅炉设计制造厂家，依据国外公司对CFB锅炉用耐火材料的要求，制订了相关耐火材料技术要求，补充和完善了国内CFB锅炉耐火材料的规范体系。CFB锅炉用耐磨、耐火材料已被列为国家“九五”重点科技攻关项目，相关研究人员对其开展了全面、系统的研究工作。目前，在新型耐磨、耐火材料研究上，出现了耐磨表面修补涂料，耐磨涂料，新型修补材料，喷涂料等^[4]。

目前CFB锅炉的正常运行温度范围在850℃-1050℃，而现有的CFB耐火修补料在此温度范围内较难烧结，特别是修补涂料与修补基体的结合性较差，导致经常脱落，失去保护作用。而使用界面结合剂会使成本增加，并且增加了施工程序，浪费人力^[5]。因此需要开发一种能直接与基体紧密结合的CFB耐磨耐火涂料。并且随着科技的发展和社会的进步，现在的CFB厂家对于CFB耐磨耐火涂料的性能要求越来越高，而现有的CFB耐磨耐火涂料难以满足其要求，因此需要对涂料的配方加以改进，从而制得耐磨耐火性能更好的CFB防磨修补涂料^[6]