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1、庆丰蓄热球马先生135230066860371-64110079高性能陶瓷蓄热球开发及应用研究作者：佚名文章来源：本站点击数：1537更新时间：2009-4-8高性能陶瓷蓄热球开发及应用研究摘要：本文首先对国内外蓄热体的研发现状进行分析,接着提出了研制高性能陶瓷蓄热球的方法，最后通过现场应用，证明研制的高性能陶瓷蓄热球性能可以替代进口小球。DevelopmentandApplicationResearchofHighPropertyCeramicBallRAOWen-tao1,GUDe-ren1,HEPin-xian1,ZHUYa-ping1,WANGYao-qing2(1.Baoste
2、elTechnologyCenter,Shanghai2019000;2.HennaGongyiSansongCeramicMaterialLtd,451274)Abstract:Atfirst,thepaperintroducethedevelopingsituationofceramicballoftheworld,thendevelopamethodofproducinghighpropertyceramicball,atlastbymeansofapplyingtheball,theresultprovethenativehighpropertyballcanreplaceimp
3、ortball.KeyWords:highpropertyceramicballapplication1前言蓄热式燃烧技术起源于欧、美、日本等发达国家，但在中国得到了广泛的应用。蓄热式燃烧装置由三个主要部件组成：蓄热式烧嘴、蓄热体和四通换向阀。蓄热体起蓄热和放热作用。它由金属壳体安放蓄热元件（材质分金属质和非金属质两大类）组成。当高温炉气通过蓄热体时，蓄热元件吸收高温烟气的热量，并把热量蓄积起来。换向后，低温气体通过蓄热体时蓄热元件放热，把热量传给低温气体，使之预热至高温。作为蓄热燃烧系统核心装置之一的蓄热体，对其性能有较高的要求，即其透热深度要小(壁薄)、比表面积要大、材料的比热容要大
4、、导热系数要高、耐热震及抗氧化性要高、以及高温耐压强度要高等等。目前国内一些钢厂为了保证蓄热球的质量，使用进口的蓄热小球，但是价格昂贵，影响了推广应用，通过国产化降低成本是必然的趋势，本文的研究成功地研制出国产高性能陶瓷蓄热球，通过应用证明性能可以替代进口产品。2蓄热球技术研究现状国外广泛研究新的蓄热体材料，并且研究蓄热体的成型方法。美国专利NO.4598054介绍了蜂窝体的陶瓷材料由20~80%重的堇青石粉料与20~80%重的固溶结晶相(Al2O3-SiO2-ZrO2-MgO-TiO2-Fe2O3组成)粉料混合制成。所制成的蜂窝体材料的重量百分比化学组成为：SiO215.7~44%、A
5、l2O329.8~41.0%、Fe2O30.9~8.3%、TiO27.0~35.9%、MgO4.9~16.1%。庆丰蓄热球马先生135230066860371-64110079美国专利NO.4722916，介绍了堇青石相中，固溶入2~10%重的P2O5，坯料在烧成中使P2O5转化为AlPO4。最后，通过酸处理已被烧成的物品，使大多数P2O5逐渐放出，成品中只残留0.1%重的P2O5。美国专利NO.4595662介绍，在40~90%堇青石粉料中加入10~60%重的含有锂辉石固溶结晶相的水晶玻璃粉料(硅酸锂铝)。由此制成的陶瓷蜂窝体材料的重量化学组成是：SiO251.5~64.4%、Al2O
6、324.8~33.7%、MgO5.5~12.4%、Li2O0.4~2.7%、TiO20~5.1%、ZrO20~1.8%。广东工业大学材料与能源学院的李爱菊等[1]，对蓄热体的成份也进行了较系统的研究，认为堇青石基陶瓷蓄热体具有抗热震性好和价格低廉等优点,但是高温(1250℃)烟气(尤其是含钠等碱金属蒸气的烟气和含SO2等酸性气体的烟气)对堇青石质陶瓷蓄热体的腐蚀性特强,使堇青石蓄热体发生熔融、粘结和挥发,从而阻塞气流,最后使熔融液被吹跑。莫来石的密度和比热容较大,价格较便宜,在换热器中有一定的应用市场。与其他材料相比,各种ＳｉＣ材料都具有很高的热导率,在高温下具有很高的强度和很好的抗侵蚀
7、性及抗氧化性,并具有优异的抗热震性,所以,ＳｉＣ质材料是陶瓷换热器蓄热体的首选材料。上海交通大学李茂德等[2]对陶瓷蓄热体的材料进行了研究，研究结论认为其中BeO的热物理性能最好，但是在实际应用过程中,这种材料的抗热震性和耐热强度较差,不能单独使用,需要与Al2O3、SiO2或其他一些陶瓷原料组合使用。山东工业陶瓷研究设计院的沈君权等［3］对蓄热体的成份配比也进行了研究，认为普通莫来石质陶瓷作蓄热体是合适的。综上所述，目前国内外对蓄
