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CFB循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料及其制备方法与流程

时间:2022-01-23 阅读: 作者:专利查询

CFB循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料及其制备方法与流程
cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及轻质保温浇注料技术领域,具体是涉及cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料及其制备方法。


背景技术:

2.循环流化床燃烧技术是一种新型燃煤技术,锅炉内物料具有高热容、强掺混、低温燃烧的特点,这种燃烧技术对燃料的适应性强,不仅可以燃用褐煤、烟煤、无烟煤以及煤矸石、造气炉渣和石油焦等劣质燃料,并且可以在同一台锅炉上同时燃用多个煤种;还可以实现煤的洁净燃烧,通过添加石灰石粉或电石渣实现对高硫煤炉内烟气脱硫,有利于煤资源的综合利用。
3.循环流化床气固分离器是循环流化床锅炉的核心部件,被称作锅炉的心脏,其主要作用是将大量高温固体颗粒从气流中分离出来送回炉膛,以维持燃烧室的快速流化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应,达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此,对循环流化床锅炉而言,气固分离器的性能直接影响到锅炉运行的优劣。通常把分离器的形式、运行效果与寿命长短作为循环流化床锅炉的标志。从某种意义上讲,循环流化床锅炉的性能取决于分离器的性能,循环流化床技术的发展也取决于气固分离技术的发展。
4.目前国际国内市场上最盛行占有率最高的循环流化床分离器是用耐火材料制成的高温旋风分离器,其主要优点是分离效率高,主要缺点是体积庞大,分离器切向进口风速高、阻力大,引风机电耗高,气固两相朝料仓气流反向高速流动气流夹带严重飞灰量大,烟尘的原始排放浓度高,分离器需内衬和外保温隔热,使用耐磨高温材料用量大,不仅使分离器的原材料成本和制造安装成本增大,而且热惯性大,容易高温结焦,锅炉启停慢。有的锅炉采用水冷或汽冷式旋风分离器,虽然减少了耐磨耐高温材料,解决了热惯性大的问题,使锅炉不结焦、启停快,但是同样存在风速高、阻力大、引风机电耗高,并且分离效率和稳定性低于耐磨高温材料制成的旋风分离器,再加其制造工艺复杂,致使售价高,客户不易接受,市场占有率很低。


技术实现要素:

5.针对上述存在的技术问题,本发明提供了一种能够降低能耗,且具有较高热稳定性的cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料及其制备方法。
6.本发明的技术方案为:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料20~45份、耐磨保温材料5~15份、粘结胶料5~15份、复合外加剂3~8份、去离子水10-15份;
7.轻质骨架材料包括:玻化微珠4~11份、碳化硅微粉3~6份、纳米二氧化硅3~5份、二氧化钛2~4份、轻质碳酸钙3~6份、闭孔珍珠岩2~6份、漂珠2~4份、重晶石1~3份;
8.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉2~5份、氧化铝微粉1~3份、氧化钇1~4份、加气铝粉1~3份;
9.粘结胶料包括:铝酸盐水泥2~6份、有机硅树脂1~4份、纳米氧化铈1~3份、矿物纤维1~2份;
10.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐1~2份、明矾1~3份、羧甲基纤维素1~3份。
11.cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
12.s1、轻质骨架材料制备;
13.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以300~500rad/min的转速混合15~35min,然后粗碎至粒径为0.5~0.9mm;最后将粗碎后的物料在900~1300℃温度条件下煅烧1~3h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.06~0.12mm的粉料;
14.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入45~60wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为2~4mpa、真空度为-0.09~-0.05mpa、挤出温度为20~45℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.3~0.6mm、长度为0.4~0.8mm的轻质骨架材料前驱体;
15.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于30~60℃温度条件下干燥13~28h;干燥完成后,再次置入50~90℃温度条件下烘烤10~20h,即可得到轻质骨架材料;
16.s2、耐磨保温材料热处理;
17.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1200~1980℃温度条件下热处理3~5h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径≤80μm,得到热处理料;
18.s3、原料预混合;
19.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1350~1750rad/min的速度搅拌处理22~45min,得到预混料;
20.s4、浇注料融合;
21.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在850~1300rad/min的转速、15~20mpa的压力条件下搅拌融合25~55min;即可得到所需浇铸料;
22.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
23.进一步地,闭孔珍珠岩的制备方法为:1)将粒度为50~160目的珍珠岩矿砂在650~800℃的温度条件下预热3~9min,然后在900~1200℃温度条件下煅烧25~50min;2)向煅烧后的珍珠岩矿砂中加入其体积25~43%的粉煤灰和caco3粉末混合料,并搅拌混合均匀,得到混合物,然后将混合物在1100~1450℃的温度条件下煅烧1~3h,并保温处理35~55min,待物料冷却后即可得到所需闭孔珍珠岩;其中粉煤灰和caco3粉末混合料中,粉煤灰和caco3粉末的体积比为1:2~4;通过本发明所制备的闭孔珍珠岩能够有限降低浇注料的表观密度,提高浇铸成品的隔热性能,有限改善了浇铸料的干燥收缩性能。
24.进一步地,轻质碳酸钙细度≤950目,选用细度小于950目的轻质碳酸钙,使得浇铸料的胶结性更高,提高浇注料的内部气孔率,从而能够有效减轻浇注料的质量。
25.进一步地,步骤s4进行之前,将预混料在常温下静置4~7h,通过对预混料进行静置处理,能够使预混料内部组织更加均匀,提高浇注料的结合强度。
26.进一步地,步骤s1-3中,轻质骨架材料前驱体烘烤过程中,首先在50~75℃温度条件下烘烤6~12h,保温50~120min;然后在75~90℃温度条件下烘烤4~8h,保温30~50min;以不同的温度对轻质骨架材料前驱体进行烘烤,能够提高轻质骨架材料前驱体体积稳定性和热震稳定性,降低轻质骨架材料前驱体的导热系数,从而提高分离器使用时的耐
高温性能。
27.cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,其中加水量为浇注料成品体积的5~13%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护12~24h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在1400~2500℃氩气保护下烧制3~5h,自然冷却后即可。
28.进一步地,步骤2)完成后,将浆料置于真空度为5~12mpa的真空箱中进行真空脱气处理35~50min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能。
29.进一步地,步骤3)完成后,对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
30.进一步地,还包括0.5~1.2份的发泡剂,发泡剂的制备方法为:按照体积比1:3~5分别向反应釜中加入质量浓度均为15~25%稀盐酸和氢氧化钾溶液,控制反应釜温度为45~60℃,搅拌反应20~45min;然后向反应釜中加入氧化锌和环烷烃溶剂,控制反应釜温度为75~90℃,继续搅拌反应10~15min,反应完成后即可得到所需发泡剂;其中氧化锌和环烷烃溶剂的加入量分布为稀盐酸体积的14%和21%;通过本发明制备的发泡剂,使得浇注料在施工过程中,由于发泡剂的分解而释放出大量气体,并在受热条件下形成无数微小的泡孔,不仅能够提高浇注料的结构强度,同时能够有效减轻浇注料的重量。
31.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
32.第一、本发明的浇注料原材料来源广泛,不仅有效节省了分离器设备的制造成本,而且实现了资源的合理利用,顺应当今环保节能的大趋势;
33.第二、本发明的浇注料制备方法,不仅工艺先进、制造简单,而且可大幅度地节约能源,使得cfb循环流化床分离器的使用寿命得到了有效延长,从而能够解决因生物质和城市垃圾灰熔点低易高温结焦和过热器高温腐蚀的两大难题;
34.第三、通过本发明制备的浇注料,降低了分离器的质量,从而降低了循环流化床锅炉的运行负担,而且提高了分离器高温运行时整体的耐磨性和耐碱侵蚀性能,同时也优化了浇注料的施工性能和材料的内部性能。
具体实施方式
35.实施例1:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料20份、耐磨保温材料5份、粘结胶料5份、复合外加剂3份、去离子水10份;
36.轻质骨架材料包括:玻化微珠4份、碳化硅微粉3份、纳米二氧化硅3份、二氧化钛2份、轻质碳酸钙3份、闭孔珍珠岩2份、漂珠2份、重晶石1份;
37.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉2份、氧化铝微粉1份、氧化钇1份、加气铝粉1份;
38.粘结胶料包括:铝酸盐水泥2份、有机硅树脂1份、纳米氧化铈1份、矿物纤维1份;
39.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐1份、明矾1份、羧甲基纤维素1份。
40.实施例2:本实施例记载的是实施例1的轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
41.s1、轻质骨架材料制备;
42.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以300rad/min的转速混合15min,然后粗碎至粒径为0.5~0.7mm;最后将粗碎后的物料在900℃温度条件下煅烧1h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.06~0.09mm的粉料;
43.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入45wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为2mpa、真空度为-0.09a挤出温度为20℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.3mm、长度为0.4mm的轻质骨架材料前驱体;
44.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于30℃温度条件下干燥13h;干燥完成后,再次置入50℃温度条件下烘烤10h,即可得到轻质骨架材料;
45.s2、耐磨保温材料热处理;
46.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1200℃温度条件下热处理3h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径为70~79μm,得到热处理料;
47.s3、原料预混合;
48.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1350rad/min的速度搅拌处理22min,得到预混料;
49.s4、浇注料融合;
50.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在850rad/min的转速、15mpa的压力条件下搅拌融合25min;即可得到所需浇铸料;
51.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
52.实施例3:本实施例记载的是通过实施例2的方法制备的浇注料成品的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,将浆料置于真空度为5mpa的真空箱中进行真空脱气处理35min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能;其中加水量为浇注料成品体积的5%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护12h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在14000℃氩气保护下烧制3h,自然冷却后对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
53.实施例4:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料33份、耐磨保温材料11份、粘结胶料10份、复合外加剂6份、去离子水13份;
54.轻质骨架材料包括:玻化微珠7份、碳化硅微粉5份、纳米二氧化硅4份、二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、闭孔珍珠岩4份、漂珠3份、重晶石2份;其中,轻质碳酸钙细度为880-930目,选用细度为880-930目的轻质碳酸钙,使得浇铸料的胶结性更高,提高浇注料的内部气孔率,从而能够有效减轻浇注料的质量;
55.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉4份、氧化铝微粉2份、氧化钇3份、加气铝粉2份;
56.粘结胶料包括:铝酸盐水泥4份、有机硅树脂3份、纳米氧化铈2份、矿物纤维1份;
57.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐2份、明矾2份、羧甲基纤维素2份;
58.其中,闭孔珍珠岩的制备方法为:1)将粒度为50~120目的珍珠岩矿砂在650℃的温度条件下预热3min,然后在900℃温度条件下煅烧25min;2)向煅烧后的珍珠岩矿砂中加入其体积25%的粉煤灰和caco3粉末混合料,并搅拌混合均匀,得到混合物,然后将混合物在1100℃的温度条件下煅烧1h,并保温处理35min,待物料冷却后即可得到所需闭孔珍珠
岩;其中粉煤灰和caco3粉末混合料中,粉煤灰和caco3粉末的体积比为1:2;通过本发明所制备的闭孔珍珠岩能够有限降低浇注料的表观密度,提高浇铸成品的隔热性能,有限改善了浇铸料的干燥收缩性能。
59.实施例5:本实施例记载的是实施例4的轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
60.s1、轻质骨架材料制备;
61.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以400rad/min的转速混合22min,然后粗碎至粒径为0.5~0.6mm;最后将粗碎后的物料在1100℃温度条件下煅烧2h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.06~0.09mm的粉料;
62.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入55wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为3mpa、真空度为-0.07mpa、挤出温度为33℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.5mm、长度为0.6mm的轻质骨架材料前驱体;
63.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于50℃温度条件下干燥22h;干燥完成后,再次置入50℃温度条件下烘烤15h,即可得到轻质骨架材料;
64.s2、耐磨保温材料热处理;
65.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1750℃温度条件下热处理4h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径为72~75μm,得到热处理料;
66.s3、原料预混合;
67.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1580rad/min的速度搅拌处理35min,得到预混料;将预混料在常温下静置6h,通过对预混料进行静置处理,能够使预混料内部组织更加均匀,提高浇注料的结合强度;
68.s4、浇注料融合;
69.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在1150rad/min的转速、19mpa的压力条件下搅拌融合45min;即可得到所需浇铸料;
70.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
71.实施例6:本实施例记载的是通过实施例5的方法制备的浇注料成品的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,将浆料置于真空度为5mpa的真空箱中进行真空脱气处理35min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能;其中加水量为浇注料成品体积的5%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护12h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在1400℃氩气保护下烧制3h,自然冷却后对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
72.实施例7:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料45份、耐磨保温材料15份、粘结胶料15份、复合外加剂8份、去离子水15份;
73.轻质骨架材料包括:玻化微珠11份、碳化硅微粉6份、纳米二氧化硅5份、二氧化钛4份、轻质碳酸钙6份、闭孔珍珠岩6份、漂珠4份、重晶石1~3份;
74.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉5份、氧化铝微粉3份、氧化钇4份、加气铝粉3份;
75.粘结胶料包括:铝酸盐水泥6份、有机硅树脂4份、纳米氧化铈3份、矿物纤维2份;
76.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐2份、明矾3份、羧甲基纤维素3份。
77.实施例8:本实施例记载的是实施例7的轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
78.s1、轻质骨架材料制备;
79.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以500rad/min的转速混合35min,然后粗碎至粒径为0.5~0.7mm;最后将粗碎后的物料在1300℃温度条件下煅烧3h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.08~0.12mm的粉料;
80.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入60wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为4mpa、真空度为-0.05mpa、挤出温度为45℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.6mm、长度为0.8mm的轻质骨架材料前驱体;
81.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于60℃温度条件下干燥28h;干燥完成后,首先在75℃温度条件下烘烤12h,保温120min;然后在90℃温度条件下烘烤8h,保温50min;以不同的温度对轻质骨架材料前驱体进行烘烤,能够提高轻质骨架材料前驱体体积稳定性和热震稳定性,降低轻质骨架材料前驱体的导热系数,从而提高分离器使用时的耐高温性能;
82.s2、耐磨保温材料热处理;
83.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1980℃温度条件下热处理5h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径为70~80μm,得到热处理料;
84.s3、原料预混合;
85.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1750rad/min的速度搅拌处理45min,得到预混料;
86.s4、浇注料融合;
87.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在1300rad/min的转速、20mpa的压力条件下搅拌融合55min;即可得到所需浇铸料;
88.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
89.实施例9:本实施例记载的是通过实施例8的方法制备的浇注料成品的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,将浆料置于真空度为5mpa的真空箱中进行真空脱气处理35min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能;其中加水量为浇注料成品体积的13%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护24h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在2500℃氩气保护下烧制5h,自然冷却后对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
90.实施例10:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料20份、耐磨保温材料5份、粘结胶料5份、复合外加剂3份、去离子水10份、发泡剂0.5份;
91.轻质骨架材料包括:玻化微珠4份、碳化硅微粉3份、纳米二氧化硅3份、二氧化钛2份、轻质碳酸钙3份、闭孔珍珠岩2份、漂珠2份、重晶石1份;
92.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉2份、氧化铝微粉1份、氧化钇1份、加气铝粉1份;
93.粘结胶料包括:铝酸盐水泥2份、有机硅树脂1份、纳米氧化铈1份、矿物纤维1份;
94.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐1份、明矾1份、羧甲基纤维素1份;
95.其中,发泡剂的制备方法为:按照体积比1:3分别向反应釜中加入质量浓度均为15%稀盐酸和氢氧化钾溶液,控制反应釜温度为45℃,搅拌反应20min;然后向反应釜中加入氧化锌和环烷烃溶剂,控制反应釜温度为75℃,继续搅拌反应10min,反应完成后即可得到所需发泡剂;其中氧化锌和环烷烃溶剂的加入量分布为稀盐酸体积的14%和21%;通过本发明制备的发泡剂,使得浇注料在施工过程中,由于发泡剂的分解而释放出大量气体,并在受热条件下形成无数微小的泡孔,不仅能够提高浇注料的结构强度,同时能够有效减轻浇注料的重量。
96.实施例11:本实施例记载的是实施例10的轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
97.s1、轻质骨架材料制备;
98.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以500rad/min的转速混合35min,然后粗碎至粒径为0.7~0.9mm;最后将粗碎后的物料在1300℃温度条件下煅烧~3h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.06~0.09mm的粉料;
99.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入60wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为4mpa、真空度为-0.09mpa、挤出温度为45℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.6mm、长度为0.8mm的轻质骨架材料前驱体;
100.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于60℃温度条件下干燥28h;干燥完成后,再次置入90℃温度条件下烘烤20h,即可得到轻质骨架材料;
101.s2、耐磨保温材料热处理;
102.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1980℃温度条件下热处理5h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径为60~70μm,得到热处理料;
103.s3、原料预混合;
104.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂、发泡剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1750rad/min的速度搅拌处理45min,得到预混料;
105.s4、浇注料融合;
106.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在1300rad/min的转速、20mpa的压力条件下搅拌融合55min;即可得到所需浇铸料;
107.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
108.实施例12:本实施例记载的是通过实施例11的方法制备的浇注料成品的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,将浆料置于真空度为12mpa的真空箱中进行真空脱气处理50min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能;其中加水量为浇注料成品体积的13%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护24h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在2500℃氩气保护下烧制5h,自然冷却后对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
109.实施例:13:cfb循环流化床分离器下部用轻质保温浇注料,包括以下重量份的原料:轻质骨架材料45份、耐磨保温材料15份、粘结胶料15份、复合外加剂8份、去离子水15份、发泡剂1.2份;
110.轻质骨架材料包括:玻化微珠11份、碳化硅微粉6份、纳米二氧化5份、二氧化钛4份、轻质碳酸钙6份、闭孔珍珠岩6份、漂珠4份、重晶石3份;其中,轻质碳酸钙细度为800~950目,选用细度为800~950目的轻质碳酸钙,使得浇铸料的胶结性更高,提高浇注料的内部气孔率,从而能够有效减轻浇注料的质量;
111.耐磨保温材料包括:纳米陶瓷粉5份、氧化铝微粉3份、氧化钇4份、加气铝粉3份;
112.粘结胶料包括:铝酸盐水泥6份、有机硅树脂4份、纳米氧化铈3份、矿物纤维2份;
113.复合外加剂包括:甲基六氢酚酐2份、明矾3份、羧甲基纤维素3份;
114.其中,闭孔珍珠岩的制备方法为:1)将粒度为50~120目的珍珠岩矿砂在800℃的温度条件下预热9min,然后在1200℃温度条件下煅烧50min;2)向煅烧后的珍珠岩矿砂中加入其体积43%的粉煤灰和caco3粉末混合料,并搅拌混合均匀,得到混合物,然后将混合物在1450℃的温度条件下煅烧3h,并保温处理55min,待物料冷却后即可得到所需闭孔珍珠岩;其中粉煤灰和caco3粉末混合料中,粉煤灰和caco3粉末的体积比为1:4;通过本发明所制备的闭孔珍珠岩能够有限降低浇注料的表观密度,提高浇铸成品的隔热性能,有限改善了浇铸料的干燥收缩性能;
115.发泡剂的制备方法为:按照体积比1:5分别向反应釜中加入质量浓度均为25%稀盐酸和氢氧化钾溶液,控制反应釜温度为60℃,搅拌反应45min;然后向反应釜中加入氧化锌和环烷烃溶剂,控制反应釜温度为90℃,继续搅拌反应15min,反应完成后即可得到所需发泡剂;其中氧化锌和环烷烃溶剂的加入量分布为稀盐酸体积的14%和21%;通过本发明制备的发泡剂,使得浇注料在施工过程中,由于发泡剂的分解而释放出大量气体,并在受热条件下形成无数微小的泡孔,不仅能够提高浇注料的结构强度,同时能够有效减轻浇注料的重量。
116.实施例14、本实施例记载的实施例9的轻质保温浇注料的制备方法,包括以下步骤:
117.s1、轻质骨架材料制备;
118.s1-1、按比例称取轻质骨架材料各原料,并以500rad/min的转速混合35min,然后粗碎至粒径为0.5~0.6mm;最后将粗碎后的物料在1300℃温度条件下煅烧3h,待物料冷却后,再次粉碎成粒径为0.06~0.8mm的粉料;
119.s1-2、向步骤s1-1所得粉料中加入60wt%的去离子水,并搅拌混合均匀,然后置于压力为4mpa、真空度为-0.09mpa、挤出温度为45℃的真空挤压机中进行挤出,得到直径为0.3mm、长度为0.4mm的轻质骨架材料前驱体;
120.s1-3、将步骤s1-2所得轻质骨架材料前驱体置于60℃温度条件下干燥28h;干燥完成后,首先在75℃温度条件下烘烤12h,保温120min;然后在90℃温度条件下烘烤8h,保温50min;以不同的温度对轻质骨架材料前驱体进行烘烤,能够提高轻质骨架材料前驱体体积稳定性和热震稳定性,降低轻质骨架材料前驱体的导热系数,从而提高分离器使用时的耐高温性能;
121.s2、耐磨保温材料热处理;
122.按比例称取耐磨保温材料各原料,搅拌混合均匀后置于马弗炉中,在1980℃温度条件下热处理5h,物料随炉冷却后,粉碎至粒径为65~77μm,得到热处理料;
123.s3、原料预混合;
124.将步骤s2所得热处理料与粘结胶料、复合外加剂、发泡剂,以及剩余去离子水同时加入到高压料泵中,以1750rad/min的速度搅拌处理45min,得到预混料;将预混料在常温下静置7h,通过对预混料进行静置处理,能够是预混料内部组织更加均匀,提高浇注料的结合强度;
125.s4、浇注料融合;
126.s4-1、将步骤s3所得预混料与步骤s1-3所得轻质骨架材料同时放入到离心机中,在1300rad/min的转速、20mpa的压力条件下搅拌融合55min;即可得到所需浇铸料;
127.s4-2、将步骤s4-1所得浇铸料进行定量分装,即可得到浇注料成品。
128.实施例15:本实施例记载的是通过实施例14的方法制备的浇注料成品的施工方法,包括以下步骤:1)根据cfb循环流化床分离器下部结构进行支模;2)将浇注料成品加水搅拌成浆料,将浆料置于真空度为12mpa的真空箱中进行真空脱气处理50min;通过对浆料进行真空脱气处理,使得浆料内部浓悬浮体形成凝胶而原位凝固成型,提高浇注料的耐磨性能;其中加水量为浇注料成品体积的13%;3)将步骤2)所得浆料注入模具内,自然养护24h后拆模得到胚体,然后将胚体置于中频感应烧结炉中,在2500℃氩气保护下烧制5h,自然冷却后对胚体进行机械打磨处理;通过对胚体进行机械打磨处理,能够提高胚体的表面平整度,从而减小了物料对于分离器的磨损。
129.试验例:分别对本发明实施例2、5、8、11、14所制备的轻质保温浇注料以及对比例进行性能测试,对比例采用现有技术的浇注料,结果如表1所示:
130.表1各个实施例的制备方法对轻质保温浇注料性能的影响
[0131][0132]
通过表1数据可知,通过本发明制备的轻质保温浇注料与现有技术的浇注料相比,各项性能指标均具有明显的改善;实施例5与实施例2相比,通过本发明所制备的闭孔珍珠岩能够有限降低浇注料的表观密度,提高浇铸成品的隔热性能,有限改善了浇铸料的干燥
收缩性能;选用细度小于950目的轻质碳酸钙,使得浇铸料的胶结性更高,提高浇注料的内部气孔率,从而能够有效减轻浇注料的质量;通过对预混料进行静置处理,能够使预混料内部组织更加均匀,提高浇注料的结合强度;实施例8与实施例2相比,以不同的温度对轻质骨架材料前驱体进行烘烤,能够提高轻质骨架材料前驱体体积稳定性和热震稳定性,降低轻质骨架材料前驱体的导热系数,从而提高分离器使用时的耐高温性能;实施例11与实施例2相比,通过本发明制备的发泡剂,使得浇注料在施工过程中,由于发泡剂的分解而释放出大量气体,并在受热条件下形成无数微小的泡孔,不仅能够提高浇注料的结构强度,同时能够有效减轻浇注料的重量;实施例14与2、5、8、11相比,通过将各有利条件进行了综合优化,使得轻质保温浇注料的各项性能达到最佳。