從點火風道和返料器內現象看,其裂紋和脫落是由于溫度循環波動和熱沖擊造成的。 兩個區域是熱應力集中的區域,此處澆注料易發生脫落和裂紋。
對于CFB鍋爐耐火澆注料和耐磨澆注料,有一項重要的理化指標為熱震穩定性,即將澆注料加熱到1000℃后立即水冷不產生裂紋的次數或在1350℃后立即風冷不產生裂紋的次數,次數越多,說明熱震穩定性越好。澆注料另一個特性就是線變化率小于0,即在澆注料由室溫加熱到800-1100℃后冷卻至室溫,澆注料的體積變化率。因此,隨著鍋爐啟停次數的增加,澆注料會產生裂紋。通常澆注料線變換率為0-0.2%。為了減小裂紋的產生,除了選用線性變換率小的澆注料外,在澆注料施工時設計了膨脹縫。
在啟停爐時,由于溫度的循環波動,澆注料骨料、粘結劑、金屬件之間的熱膨脹系數不同而在結構內部形成內應力,從而裂紋。當溫度變化快速時,澆注料產生膨脹或收縮,如果此膨脹或收縮受到約束,材料內部會產生應力。與金屬制品相比,由于它的熱導率和彈性較小、抗拉強度低、抵抗熱應力破壞能力差、抗熱震性較低,熱沖擊循環作用下,澆注料內的應力超過抗拉強度而開裂剝落。特別是點火風道內,當點火啟動時,穩燃罩內的溫度從常溫升至 600℃僅用10-15分鐘,導致了耐火澆注料與外層鋼板的膨脹量偏差較大,成塊狀脫落。因 此,對于點火風道,耐磨性能并不是重要的,重要的是抗熱穩定性,以抵抗熱沖擊。由于在裂紋形成后,其特點是數量多,貫穿性,寬度5-10mm。通過在裂縫內填充膠泥、可塑料材料、硅酸鋁纖維毯等試驗,均未收到較好效果。因此,對于澆注料出現剝落的原因可以歸納為以下3種:(1)熱剝落,啟停爐時由于溫度循環波動和熱沖擊使澆注料內部和表面產生較大的溫度梯度,從而產生很大的應力,應力導致澆注料開裂引起表明脫落。(2)結構 剝落,由于材料在長期運行使用過程中,材料組成和晶相結構發生了改變,在小的溫差應力下使其表面的變質層脫落。(3)機械應力剝落,由于澆注料與其固定的金屬件(銷釘)熱膨脹系數不同而造成的。