本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕高錳材料。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床鍋爐與常規(guī)鍋爐的區(qū)別在于其燃燒系統(tǒng)不同，氣固物料分離設(shè)備和固體物料再循環(huán)設(shè)備是循環(huán)流化床鍋爐的主要特征。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒包括內(nèi)、外循環(huán)兩個(gè)過程，內(nèi)循環(huán)是爐膛內(nèi)的循環(huán)過程，即在爐內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)的煙氣與其攜帶的湍流擾動(dòng)極強(qiáng)的固體顆粒密切接觸，并有大量顆粒返混的流態(tài)化燃燒反應(yīng)過程。而外循環(huán)是在爐外將絕大部分高溫的固體顆粒搜集，并將它們送回爐內(nèi)再次參與燃燒的過程。這種特殊的燃燒方式使循環(huán)流化床鍋爐具有許多傳統(tǒng)鍋爐所沒有的特點(diǎn)。

特殊的燃燒方式為循環(huán)流化床帶來一系列優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也引起了鍋爐受熱面管的高溫磨損和腐蝕。這一缺陷一直沒有得到較好的解決，限制了循環(huán)流化床鍋爐的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

循環(huán)流化床鍋爐的受熱面管包括水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器和煙道等，國(guó)內(nèi)制造的循環(huán)流化床鍋爐大都還在密相區(qū)布置有埋管受熱面。與其他類型鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐的受熱面管的工況條件更為惡劣，其磨損與固體物料濃度、煙氣流速、顆粒特性等因素密切相關(guān)。循環(huán)流化床鍋爐燃燒的煤多為低熱值劣質(zhì)煤(煤矸石、泥煤等)，固體物料(包括燃料、脫硫劑石灰石、床料等)的平均顆粒度為0-8mm，而煤粉爐燃用的煤粉粒度僅為20-50μm左右，燃燒室密相區(qū)的固體物料濃度高達(dá)100-100kg/m³，稀相區(qū)的也為5-50kg/m³，為煤粉鍋爐的幾十倍到上百倍；物料燃燒形成的高溫?zé)煔庵泻?0-20％的飛灰，飛灰中含有高熔點(diǎn)的硬質(zhì)顆粒(主要為SiO₂)，其運(yùn)行風(fēng)速平均高達(dá)4-10m/s；此外，煙氣中還含有CO、H₂S、SO₂、HC1等腐蝕性氣體。

因此循環(huán)流化床鍋爐用材料要耐高溫腐蝕和高溫磨蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，所述材料制備得到的循環(huán)流化床鍋爐過流部件耐高溫腐蝕性能和耐高溫磨蝕性能出色。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，其特征在于，所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：

Nb 2.2-3.4，Si 1.34-2.5，Cr 16-25，Mn 10-18，Mo 0.5-1，Cu 1.2-2，V 0.1-0.3，Ti 0.02-0.2，Al 0.5-1.5，W 0.5-1.5，Ce 0.05-1，余量的Fe。

相較于本發(fā)明的在先申請(qǐng)，其采用的材料組成為：Nb 2.2-3.4，Si 1.34-2.5，Cr 16-25，Mn 1.0-2.5，Mo 0.5-1，Cu 1.2-2，V 0.1-0.3，Ti 0.02-0.2，Al 0.5-1.5，W 0.5-1.5，Ni 2-8，余量的Fe。本發(fā)明采用高錳(10-18wt％)，省略了在先申請(qǐng)的Ni 2-8wt％，但實(shí)現(xiàn)了相同的技術(shù)效果。

本發(fā)明在所述材料中，添加了稀土金屬元素Ce，細(xì)化了金屬材料的晶粒，使得材料表面更加光滑，減小了表面的摩擦阻力，進(jìn)而減小了磨蝕。

優(yōu)選的，所述材料中，P含量小于0.05wt％，S含量小于0.05wt％。

本發(fā)明的材料含有W、Cr、Mo、Nb這類抗高溫材料，同時(shí)加入其他金屬優(yōu)化所述材料的耐磨蝕性能，因此其耐高溫腐蝕性能和耐高溫磨蝕性能出色。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，其特征在于，所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：

Nb 2.2，Si 1.34，Cr 16，Mn 10，Mo 0.5，Cu 1.2，V 0.1，Ti 0.02，Al 0.5，W 0.5，Ce 1，余量的Fe。

實(shí)施例2

一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，其特征在于，所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：

Nb 3.4，Si 2.5，Cr 25，Mn18，Mo 1，Cu 2，V 0.3，Ti 0.2，Al 1.5，W 1.5，Ce 0.05，余量的Fe。

實(shí)施例3

一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，其特征在于，所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：

Nb 3，Si 2，Cr 16-25，Mn 15，Mo 0.8，Cu 1.5，V 0.2，Ti 0.1，Al 1，W 1，Ce 0.5，余量的Fe。

實(shí)施例1-3所述循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料，耐高溫腐蝕和耐高溫磨蝕性能出色，應(yīng)用100小時(shí)后，未見明顯磨蝕。

對(duì)比例1

含有Ni 3wt％，Mn含量為3wt％，其余與實(shí)施例1相同。

對(duì)比例1的耐高溫性能與實(shí)施例1接近，但其耐磨性能比實(shí)施例1稍差。說明實(shí)施例1采用高錳無Ni的組成，耐高溫性能同樣出色，但耐磨性能得到大幅提高。