循环流化床发电锅炉施工体极复杂，施工量大，系统管道内煤粉流速高，流量大，要求内衬用耐火材料强度高，耐磨性好，并且具有优良的施工性。本文根据使用条件，从原料制备、结合剂选择及影响常温磨损量的因素等方面进行研究，生产出高强超耐磨的Al₂O₃—CaO—Fe₂O₃浇注料。

试验

原料

根据定货指标，高强超耐磨浇注料所用主要原料的化学成分必须符合以下要求;Al₂O₃ 39%~41%，CaO 36%~39%，Fe₂O₃ 13%~16%。为此，先研制了符合上述要求的合成料。合成料采用的主要原料有工业氧化铝(Al₂O₃ 97.82%)，钙系氧化物(CaO 55.70%)，铁系氧化物(Fe₂O₃ 86.83% SiO₂ 4.85%)，

将上述原料磨成粒度≤0.088mm的共磨粉后，加结合剂在湿碾机中混炼，混好的泥料压制成荒坯，干燥后入隧道窑烧成，烧成温度1620℃。烧后的合成料理化指标为：Al₂O₃ 40.49%，Fe₂O₃ 13.6%，CaO 39.41%，SiO₂ 1.20%，体积密度 3.13g·cm^-3，吸水率0.7%。

试样的制备

将合成料破碎，加入结合剂，添加剂，按一定制成泥料后，振动成型制成40mm×40mm×160mm的试样，检测其110℃，24h烘干后的强度及体积密度。耐磨试验的试样尺寸为100mm×100mm×25mm和114mm×114mm×65/70mm，经110摄氏度，24h烘干后，测量其常温磨损量。

结果与分析

结合剂加入量对浇注料性能的影响

选用高铝水泥和铝酸盐水泥做对比试验，结果表明高铝水泥与合成料的亲合能力强于铝酸盐水泥，故选用高铝水泥做结合剂。

浇注料其余组分相同，高铝水泥加入量分别按A~E逐渐增加，则浇注料的耐压强度和体积密度随水泥加入量变化。

超微粉的引入及加入量的稳定

在浇注料其余组分相同的条件，研究了超温粉的加入量对浇注料耐压强度的影响。

通过微粉加入量效果可知，引入微粉效果明显，但加入量要适当;加入量过小，耐压强度提高不大;加入量过多时，加入量过小，耐压强度提高不大;加入量过多时，施工性能不好，料粘稠且加水量大。

浇注料的耐磨性

从耐磨性试验方法可看出，要想得到好的耐磨性，试样必须有较高的耐压强度，骨料与基质的硬度较大，骨料与基质的结合强度也应很好。本实验用的骨料和基质为合成料，其莫氏硬度较高。为7.5~8.5，致密度也高，具有金属及非金属的诸多性能。因此研制的浇注料具有较好的耐磨性。为验证这一点，分别采用合成料和白刚玉为原料，加入相同的添加剂及结合剂，制成高强超耐磨浇注料(M)和低水泥刚玉浇注料(N)，测其耐压强度、体积密度及常温磨损量，结果见表2。

表2 两种浇注料性能的对比

可以看出，尽管刚玉低水泥浇注料的体积密度和烧后耐压强度高于高强超耐磨浇注料，但其常温耐磨性还是低于后者。

产品的性能指标

以合成料为骨料和基质料，加入的超微粉和C%的高铝水泥结合剂而制成的高强耐磨浇注料的理化指标(1#)，客户的订货指标(2#)及国外某公司同类产品实物指标(3#)的对比见表3。

表3 几种浇注料的性能对比

由此可见，研制的高强超耐磨浇注料的性能指标完全满足订货要求。

施工使用

高强超耐磨浇注料在循环流化床发电锅炉制粉系统正式施工使用。该浇注料即能浇注又能涂抹，自然干燥后强度也很高。

结论

(1)高铝水泥与Al₂O₃—CaO—Fe₂O₃合成料的亲合能力最好，故高铝水泥是所研究高强超耐磨浇注料的最佳结合剂。

(2)引入适量超微粉，可提高Al₂O₃—CaO—Fe₂O₃浇注料的耐压强度。

(3)研制的高强超耐磨浇注料强度高，耐磨性好。