阅读说明：本技术 一种高耐磨铬钢玉捣打料及其应用 (High-wear-resistance chrome corundum ramming material and application thereof ) 是由 周剑波 于 2019-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高耐磨铬钢玉捣打料及其应用,高耐磨铬钢玉捣打料包括以下重量份数的各组分：铬刚玉56～65份、锆刚玉0～15份、结合剂6～12份、增强剂1～4份、促凝剂3～6份、防爆纤维0.3～0.5份、氮化硅3～5份、氮化硼2～4份、绶聚剂0.1～0.3份；其应用具体如下：将铬刚玉捣料粉料全部投入搅拌器,搅拌1分钟后,加入五分之四结合剂,搅拌3～4分钟,加入促凝剂,搅拌2～3分钟,加入剩余结合剂,直至搅拌均匀,然后捣打在输气导管的水冷壁上,自然固化8～12小时后,磷酸铝铬胶体浓缩、脱水、固化；在气化烘炉过程时,利用水冷壁的温度升温至230℃,烘炉56小时。本发明耐磨性能优异,化学稳定性好,烧后线变率小,施工方便,使用寿命长。(The invention discloses a high-wear-resistance chrome corundum ramming mass and application thereof, wherein the high-wear-resistance chrome corundum ramming mass comprises the following components in parts by weight: 56-65 parts of chrome corundum, 0-15 parts of zirconium corundum, 6-12 parts of binding agent, 1-4 parts of reinforcing agent, 3-6 parts of coagulant, 0.3-0.5 part of explosion-proof fiber, 3-5 parts of silicon nitride, 2-4 parts of boron nitride and 0.1-0.3 part of polymerization agent; the application is as follows: putting all the chrome corundum ramming powder into a stirrer, stirring for 1 minute, adding four fifths of binding agent, stirring for 3-4 minutes, adding a coagulant, stirring for 2-3 minutes, adding the rest binding agent until the stirring is uniform, ramming on a water-cooled wall of an air conveying conduit, naturally curing for 8-12 hours, and concentrating, dehydrating and curing the aluminum chromium phosphate colloid; in the gasification furnace baking process, the temperature of the water-cooled wall is raised to 230 ℃ and the furnace is baked for 56 hours. The invention has the advantages of excellent wear resistance, good chemical stability, small linear rate after burning, convenient construction and long service life.)

一种高耐磨铬钢玉捣打料及其应用

技术领域

本发明涉及铬钢玉捣打料技术领域，尤其涉及一种高耐磨铬钢玉捣打料及其应用。

背景技术

气化炉是煤化工煤制气的核心设备，粉煤、氧气及少量蒸汽在加压条件下，进入高温高压的气化炉反应室，气化炉和合成气冷却器顶部用输气导管连接，输气导管内部下半部是水冷壁结构。水冷壁表面捣打一层14mm～16mm厚的耐火衬里，内置1900个/m²左右的金属销钉。输气管在气化炉顶部锥形出口处经过冷却的循环合成气，经激冷后温度为850℃～900℃，这部分较轻的粘性炉渣凝固成飞灰，直接冲刷输气管道衬里。输气管水冷壁耐火衬里下半部的耐热钢销钉及耐磨耐火衬里磨损及为严重，目前粉煤气化炉输气导管壁耐磨衬里使用进口法国的RCAA-22S浇注料，使用寿命仅为5个月左右。

发明内容

本发明的目的就是针对粉煤气化炉输气导管壁磨损严重的缺陷，提供一种高耐磨铬钢玉捣打料及其应用，耐磨性能优异，化学稳定性好，烧后线变率小，施工方便，使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种高耐磨铬钢玉捣打料，包括以下重量份数的各组分：铬刚玉56～65份、锆刚玉0～15份、结合剂6～12份、增强剂1～4份、促凝剂3～6份、防爆纤维0.3～0.5份、氮化硅3～5份、氮化硼2～4份、绶聚剂0.1～0.3份。

上述的一种高耐磨铬钢玉捣打料，其中，所述铬钢玉中Cr₂O₃含量为10％～15％。

上述的一种高耐磨铬钢玉捣打料，其中，所述结合剂为52％～58％的磷酸铝铬水溶液。

上述的一种高耐磨铬钢玉捣打料，其中，所述增强剂为纳米级锆英石。

上述的一种高耐磨铬钢玉捣打料，其中，所述防爆纤维采用直径为2～3μm的水溶性聚乙烯醇纤维。

上述的一种高耐磨铬钢玉捣打料，其中，所述绶聚剂为羧甲基纤维素。

本发明的第二方面，提供上述一种高耐磨铬钢玉捣打料在气化炉输气导管衬里方面的应用，具体如下：将铬刚玉、锆刚玉、增强剂、防爆纤维、氮化硅、氮化硼、绶聚剂全部投入强力型搅拌器中，搅拌1分钟后，加入五分之四的结合剂，搅拌3～4分钟，加入促凝剂，搅拌2～3分钟，加入剩余五分之一的结合剂，直至搅拌均匀；将搅拌均匀的铬钢玉捣打料捣打在输气导管的水冷壁上，在5～35℃环境下自然固化8～12小时后，磷酸铝铬胶体浓缩、脱水、固化；在气化烘炉过程时，利用水冷壁的温度升温至230℃，烘炉56小时。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：

本发明的高耐磨铬钢玉捣打料以Cr₂O₃含量为10％～15％的固溶体铬钢玉为原料，添加锆刚玉，高温下形成ZrO₂包裹几乎全部的和玻璃相的铝铬固熔体和刚玉晶体，构成连续的网络结构，大大增强了铬刚玉的力学性能；结合剂采用磷酸铝铬,高耐磨铬钢玉捣打料在常温下即可固化；复合高温胶体磷酸铝铬,在高温下发生脱水浓缩、聚合反应，并与铬钢玉、纳米级锆英石发生化学结合和陶瓷结合，显著提高铬钢玉捣打料的强度及耐磨耗性，制得的相应的衬里，增强了衬里的强度及耐磨耗性，提高了衬里的使用寿命；钢玉捣打料中防爆纤维采用水溶性聚乙烯醇纤维，绶聚剂采用羧甲基纤维素，可大大降低烘炉温度，减少烘炉时间。

本发明提供的一种高耐磨铬钢玉捣打料，在高温下耐磨性能优异、化学稳定性好、烧后线变率小、施工方便、使用寿命长，可广泛应用于煤化工粉煤气化炉输气导管管壁。

具体实施方式

下面，用实施例来进一步说明本发明内容，但本发明的保护范围并不仅限于实施例。对本领域的技术人员在不背离本发明精神和保护范围的情况下做出的其它的变化和修改，仍包括在本发明保护范围之内。

实施例1；

以下实施中有原料重量份均为g或kg；

高耐磨铬钢玉捣打料中铬刚玉58份、锆刚玉12份、氮化硅5份、磷酸铝铬9份、增强剂4份、促凝剂5份、防爆纤维0.3份、氮化硅3.5份、氮化硼3份、绶聚剂0.2份。

其中，增强剂采用纳米级锆英石，防爆纤维采用直径为2～3μm的水溶性聚乙烯醇纤维、绶聚剂采用羧甲基纤维素。

使用HOBART式强力型搅拌器进行施工。先将铬刚玉、锆刚玉、增强剂、防爆纤维、氮化硅、氮化硼、绶聚剂全部加入搅拌机中，搅拌1分钟后，再加入五分之四的高温胶体磷酸铝铬，搅拌3～4分钟后加入促凝剂继续搅拌2～3分钟，再加入剩余五分之一的高温胶体磷酸铝铬，直至搅拌均匀；搅拌均匀的铬刚玉捣打料切成块后，装填到所需衬里表面的适当的部位。每次加料厚度不超过20mm，用橡皮锤捣打，锤头与锤头重叠2/3，往复捣打2-4倍，反复捣打密实，无空隙，特别注意的是应在管件四周将捣打料充分填满，捣打密实在输气导管的水冷壁上，利用水冷壁的水蒸汽温度烘炉至230℃，保温8小时，生成满足作业需求的气化炉水冷壁内衬里。

实施例2；

以下实施中有原料重量份均为g或kg；

高耐磨铬钢玉捣打料中铬刚玉65份；锆刚玉7.3份；氮化硅5份、磷酸铝铬11份；增强剂3份；促凝剂2份，防爆纤维0.4份；氮化硅3.0份、氮化硼3份、绶聚剂0.3份。

其中，增强剂采用纳米级锆英石，防爆纤维采用直径为2～3μm的水溶性聚乙烯醇纤维、绶聚剂采用羧甲基纤维素。

使用HOBART式强力型搅拌器进行施工。先将铬刚玉、锆刚玉、增强剂、防爆纤维、氮化硅、氮化硼、绶聚剂全部加入搅拌机中，搅拌1分钟后，再加入五分之四的高温胶体磷酸铝铬，搅拌3～4分钟后加入促凝剂继续搅拌2～3分钟，再加入剩余五分之一的高温胶体磷酸铝铬，直至搅拌均匀；搅拌均匀的铬刚玉捣打料切成块后，装填到所需衬里表面的适当的部位。每次加料厚度不超过20mm，用橡皮锤捣打，锤头与锤头重叠2/3，往复捣打2-4倍，反复捣打密实，无空隙，特别注意的是应在管件四周将捣打料充分填满，捣打密实在输气导管的水冷壁上，利用水冷壁的水蒸汽温度烘炉至230℃，保温8小时，生成满足作业需求的气化炉水冷壁内衬里。

实施例3；

以下实施中有原料重量份均为g或kg；

高耐磨铬钢玉捣打料中铬刚玉70份；锆刚玉5份；氮化硅6份、磷酸铝铬10份；增强剂3份；促凝剂3份，防爆纤维0.4份；氮化硅3.0份、氮化硼3份、绶聚剂0.3份。

其中，增强剂采用纳米级锆英石，防爆纤维采用直径为2～3μm的水溶性聚乙烯醇纤维、绶聚剂采用羧甲基纤维素。

使用HOBART式强力型搅拌器进行施工。先将铬刚玉、锆刚玉、增强剂、防爆纤维、氮化硅、氮化硼、绶聚剂全部加入搅拌机中，搅拌1分钟后，再加入五分之四的高温胶体磷酸铝铬，搅拌3～4分钟后加入促凝剂继续搅拌2～3分钟，再加入剩余五分之一的高温胶体磷酸铝铬，直至搅拌均匀；搅拌均匀的铬刚玉捣打料切成块后，装填到所需衬里表面的适当的部位。每次加料厚度不超过20mm，用橡皮锤捣打，锤头与锤头重叠2/3，往复捣打2-4倍，反复捣打密实，无空隙，特别注意的是应在管件四周将捣打料充分填满，捣打密实在输气导管的水冷壁上，利用水冷壁的水蒸汽温度烘炉至230℃，保温8小时，生成满足作业需求的气化炉水冷壁内衬里。

实施例4

对比例1采用进口产品RC AA-22S，根据检测标准，对本发明及对比例性能进行测试，本发明所制高耐磨铬钢玉捣打料与进口产品的性能如表1所示，

表1

如表1所示，本发明的高耐磨铬钢玉捣打料常温耐压强度、抗折强度、烧后线变率、热导率、耐磨性等性能均优于同类进口产品。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。