循環(huán)流化床鍋爐因其熱效率高、負荷調(diào)節(jié)范圍寬和調(diào)速快、對燃煤質(zhì)量適應性廣、對環(huán)境的污染小等優(yōu)點，在火電廠、熱電廠、能源、采暖供熱工程中得到了越來越廣泛的應用。但由于該爐以粒狀煤為燃料，爐內(nèi)煙氣中含有大量的飛灰，且煙氣的流速較高，同時在鍋爐的運行中由于多方面的原因有時會在成鍋爐的頻繁開啟，因此循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)用耐火材料既要能耐爐內(nèi)煙氣中飛灰的沖刷磨損，又能抵抗爐內(nèi)溫度變化所引起的熱應力損毀。

    目前循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)襯用耐火材料根據(jù)其使用要求和特點主要有高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、碳化硅質(zhì)的澆注料、可塑料、搗打料和自流料等。其中剛玉澆注料以其優(yōu)良的性能在大中型循環(huán)流化床鍋爐上得到了廣泛的應用，但目前所使用的剛玉澆注料在耐磨性，抗沖熱沖擊等性能方面還有待進一步提高。

    一：耐火材料受到損毀的因素

    由于受到溫度波動，氣流煙塵的沖刷及酸性介質(zhì)的侵蝕作用，循環(huán)流化床鍋爐用耐火材料的使用條件十分苛刻，爐襯耐火材料在使用過程中主要受到以下破壞因素的影響

① 煤中所含水蒸氣爆沸造成的溫度變化、水冷壁內(nèi)外的溫度差以及排渣后溫度劇降造成的熱震

② 燃燒產(chǎn)生的湍流和煙塵對爐襯耐火材料的劇烈沖刷（尤其是在燃燒室壁及頂部），造成磨損：

③ 煤中所含有害雜質(zhì)如硫、氮等在燃燒時產(chǎn)生了二氧化硫、氧氮化物等酸性物質(zhì)，其對耐火材料產(chǎn)生化學侵蝕和滲透剝落。

    根據(jù)以上使用條件分析，為確保鍋爐襯具有持久的耐用性，必須針對各種破壞因素，設計成多組分的剛玉復合耐火材料，該剛玉復合耐火材料具有高耐磨、抗熱震、耐侵蝕等性能。將循環(huán)流化床鍋爐襯設計成以磨料級的剛玉為主材料、輔以抗酸、抗熱震的添加劑為次材質(zhì)的復合材料。為保證優(yōu)良的使用性能，所研制的澆注料必須具有以下物理性能：

① 在低加水量下具有良好的流動性：

② 恰當?shù)氖┕�時間和凝結(jié)硬化性能

③ 合適的線變化率、體積密度、氣孔率、強度等物理性能及燒結(jié)性能。

④ 良好的熱震穩(wěn)定性 優(yōu)異的耐磨性能 良好的抗剝落性能 良好的抗酸性介質(zhì)侵蝕的性能

    為滿足上述的性能要求，并根據(jù)我國循環(huán)流化床鍋爐的大小、用途、燃料種類和操作條件的不同需要研制出耐磨剛玉質(zhì)澆注料

    剛玉澆注料所使用的主要原料為棕剛玉顆粒和粉料，要求AL2O3≥95%，結(jié)合劑的選擇應考考慮三點因素：①合適的凝結(jié)硬化時間，賦予澆注料有足夠的施工作業(yè)性能，②早期強度要高，而且在整個使用溫度范圍內(nèi)具有足夠高而且不降低的結(jié)合強度 ③具有一定的抗酸性，在酸性環(huán)境中具有安定性，能夠在使用過程中不發(fā)生潰散。通常的剛玉耐火澆注料的結(jié)合劑選用純鋁酸鈣水泥和磷酸鹽系列的結(jié)合劑。如果長期使用溫度在700~1000℃之間，則使用磷酸鹽系結(jié)合劑比較合適，不僅結(jié)合強度高、耐磨、而且熱震穩(wěn)定性好：如果不特別強調(diào)中等溫度下的使用性能則依低水泥結(jié)合劑作首選。我們此次的實驗選用了純鋁酸鈣水泥做主結(jié)合劑在添加自制的復合添加劑。配比如下表。

    按上述配合料的配比，先將棕剛玉骨料、粉料和復合添加劑進行加水攪拌，然后用同樣的施工方法將其與國內(nèi)的同類型的剛玉質(zhì)澆注料在同一臺循環(huán)流化床鍋爐（80t/h）的爐膛部位進行澆筑施工，經(jīng)養(yǎng)護、烘干點火運行鍋爐，待鍋爐運行一段時間后，觀察其使用情況進行總結(jié)。

    該剛玉澆注料與同類的剛玉質(zhì)澆注料在鍋爐中的使用情況顯示：在鍋爐運行6個月后，按照上述配比制備的剛玉質(zhì)澆注料顯現(xiàn)出良好的耐磨性能，它比某單位的剛玉質(zhì)澆注料磨損要少3mm，且其表面光滑和無剝落現(xiàn)象，而某單位的剛玉質(zhì)澆注料表面粗糙并伴有少量的剝落。循環(huán)流化床鍋爐在使用時的爐膛溫度通常為800~1100℃爐膛內(nèi)襯耐火材料在此溫度下要經(jīng)受爐內(nèi)煙氣中飛灰的沖刷磨損和爐內(nèi)溫度變化所引起的熱應力損毀，因此在剛玉澆注料中添加了復合添加劑后在使用溫度下將與剛玉等組分反應生成具有優(yōu)良中高溫性能的穩(wěn)定晶相，生成的晶相的導熱性能較好，膨脹系數(shù)比剛玉的小，同時新晶相以網(wǎng)絡狀均勻分布在澆注料的基質(zhì)中，可有效的加強剛玉澆注料的基質(zhì)，從而顯著地提高了材料抵抗嚴重損壞的能力。