循环流化床CFB锅炉抗磨专用喷涂材料KF39D

一、CFB锅炉受热面水冷壁的磨损机理

1．1．炉膛下部卫燃带与水冷壁转折区域的管壁磨损

炉膛下部卫燃带与水冷壁转折区域磨损的机理有以下几个方面:一是在该区域内壁沿壁面
下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运行方向相反，因而在局部产生涡漩流；二是
由于沿壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，因而对水冷壁产生磨损。水
冷壁与卫燃带交界区域内水冷壁管壁的磨损并不是在炉膛四周均匀发生，而是与炉内物料
总体流动形式有关。

一般情况下电厂采用在水冷壁上加焊鳍片来破坏向下流动的固体料流，从而达到防磨目
的。实践证明，效果不是很理想，原因就是在鳍片与水冷壁的交界处固体物料流动方向
改变产生新的磨损点。

1．2．炉膛四角和一般水冷壁区域的磨损

在许多已运行的CFB锅炉中，发现炉膛四角区域和一般水冷壁磨损问题相当严重，因之停
炉的比例很高。磨损部位不仅只在卫燃带以上两米以内，而且还出现在更高位置。其特点
是磨损位置不固定，究其原因主要有以下几点：

角落区域内沿壁面下流的固体物料浓度较高，同时流动状态易受到改变。

汇集在四角区域的颗粒比在一侧水冷壁边的颗粒对金属表面碰撞造成冲击磨损的机会大。

由于流化不良或局部射流所引起的磨损。风帽因磨损损坏后，在密相区就产生局部高速射
流，射流卷吸的床料颗粒便对较高位置的水冷壁受热面形成直接冲刷而导致磨损。

二、KF39D喷涂材料的成份及作用

为解决循环流化床CFB锅炉的磨损问题，我公司技术部与上海交大热能研究中心联合，根
据CFB锅炉的磨损机理，采用纳米团聚技术，研制出纳米粉末超高硬度管状喷涂丝材
（KF39D），充分发挥纳米粉末的特殊性能，进而获得高硬度，超高耐磨涂层。经各项实
验技术指标测试，该材料各项防磨指标均达到设计要求，完全能满足CFB锅炉防磨技术的
要求。

材料主要成分：铬（Cr），镍（Ni），硼（B），硬质陶瓷等。

三、KF39D喷涂涂层的要求及性能

1．CFB锅炉的磨损机理决定涂层应该具有以下性能：

具有高耐磨性

具良好的延展性

应该具有一定耐腐蚀性

2．KF39D喷涂涂层性能

2．1．具体微观结构

Cr3C2及其在喷涂过程生成物的混合相作为硬质质点，相当于涂层结构中的骨架；
NiCrB具有良好的延展性及耐腐蚀性，作为硬质质点的载体。硬质质点镶嵌在载体
中，在载体中均匀分布。

2．2．耐磨性要求

Cr3C2及其在喷涂过程生成物的混合相作为硬质质点，成为涂层结构中的骨架，受
到冲蚀质点冲击。众所周知铬的碳化物具有相当高的硬度，完全能够满足耐磨性的
要求。

2．3．延展性要求

铬的碳化物具有相当高的硬度，但热胀系数与基体相差很大，这就要求载体应具有
良好的延展性，也就是具有与基体相近的热胀系数。NiCrB作为载体加上打底层
（NiAl）的过渡保证了整个涂层的延展性，在温度不断变化过程中不开裂。

2．4．耐腐蚀要求

涂层在具有腐蚀性介质的条件下工作，NiCr具有良好的抗腐蚀性，保证不会因为载
体的腐蚀而造成硬质质点的失效脱落，从而直接影响涂层的耐磨性能。

四、KF39D喷涂涂层的基本参数

涂层结合强度≥45Mpa

涂 层厚 度≥ 0.6mm

涂 层硬 度≥HRC52

涂层 孔隙 率≤1%

有效 保护 期：1年

传 热系 数：34—38w/m.k

线膨 胀 系数 12.5×10-6