CN102212820A - 干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，所述耐高温磨损衬板为金属衬板上熔覆金属陶瓷层，其按照下述步骤进行制备：（1）配制均匀混合的金属陶瓷粉末；（2）将吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面；（3）待吸光涂料的涂层干后，采用气动送粉的方法，或者铺粉方式，或者重力送粉方式送粉，粉层厚度达到0.5～4.0mm；（4）通过大功率激光器扫描铺好的或输送到位的金属陶瓷粉末，在金属衬板上形成熔覆的耐高温磨损金属陶瓷层。采用本发明制备干熄焦焦罐用耐高温磨损金属衬板，成本低，生产质量稳定，而且实施方便，便于大规模生产，具有突出的经济效益和社会效益。

Description

干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板及其制备方法，属于机械加工工艺领域。

背景技术

随着现代工业的发展，对于焦炭的需求量与日俱增，焦化生产中干法熄焦工艺是采用惰性循环气体熄灭赤热焦炭并回收焦炭余热的生产工艺，这种工艺可充分回收1050℃红焦炭的余热，并能实现熄焦生产工艺环节的污染物零排放， 达到节能、环保目的。

在干法熄焦生产工艺中，焦罐是贯穿整个生产过程的重要设备。它接受从焦炉中推出的1050℃左右的红焦炭，通过牵引装置、提升装置运行至熄焦室顶部，并由装焦装置排入熄焦室。焦罐运行时间长、工作环境恶劣，因此要求较高。

焦罐主要由焊接结构骨架与衬板构成。衬板的作用是封闭焦炭和保护焦罐结构不被烧坏，所以要求衬板耐高温、耐激冷激热、耐中等冲击、耐磨损，否则易发生烧熔或由于焦炭冲击而产生裂纹，工作中出现衬板碎裂事故，导致衬板脱落到运焦皮带上，损坏皮带；同时，衬板损伤后极易使焦罐结构发生热变形甚至烧损，严重影响生产的正常运行。而且，从熄焦室内拾取破碎的衬板是一件非常危险的工作，因为熄焦室内充满了氮气和一氧化碳气体。因此，焦罐衬板的选用直接影响到焦罐的寿命及企业生产的安全运行。

目前国内主要钢铁企业和焦化企业在干熄焦法中焦罐衬板主要选择有：侧板多选用RTCr16耐热铸铁、QT600-3、ZG35Cr24Ni7、ZG3Cr7Si2、耐热不锈钢20X₂₃H18等，而承受冲击的底板多选用ZG35Cr24Ni7、ZG3Cr7Si2、耐热不锈钢20X₂₃H18等。耐热不锈钢20X₂₃H18不论在理化性能，还是在隔热性能方面都是较好的，可以承受1130℃高温以下反复作用，但在使用它制造干熄焦焦罐衬板时发现，其造价高，每吨达到20万以上，加工性能较差，制造较困难，而且国内没有生产厂家，需要进口；QT600-3、RTCr16耐热铸铁材质虽然价格合适，但存在硬度高、脆性大、不易加工、无法修整、耐激冷激热性能较差，只能用于侧板，使用寿命低；ZG35Cr24 -Ni7SiN、ZG3Cr7Si2等多用于底板冲击较大部位，耐激冷激热性能较好、加工性能较好，但是，它的隔热性能较差、耐高温磨损性能差，使用中易出现磨损和裂纹，导致衬板开裂破碎，平均使用寿命2-3个月。

近年来，针对干熄焦焦罐衬板的高温磨损问题，国内外开展了很多研究工作，主要集中于单一材质的研究方面。由于单一材质在强度、硬度、塑性、耐高温、抗磨损、隔热及抗热震性等方面性能不可能兼顾，所以开发出的焦罐衬板使用寿命普遍短、可靠性低，无法满足干熄焦法生产现场工况条件下长时间连续生产的要求。综合现有材料进行研究，发现满足上述要求的单质材料很难实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的干熄焦焦罐用耐高温磨损金属衬板及其制备方法，其能够满足干熄焦焦罐衬板耐烧蚀、耐高温磨损、良好隔热性能、耐激冷激热性能、易于加工、并且价格低廉。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供了一种新型的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其突破了金属衬板的单层结构，由金属衬板和熔覆在金属衬板表面上的金属陶瓷层构成。

本发明还提供了上述干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法其按照下述步骤进行：

（1）配制均匀混合的金属陶瓷粉末；

（2）将吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面；

（3）待吸光涂料的涂层干后，采用气动送粉的方法，或者铺粉方式，或者重力送粉方式送粉，粉层厚度达到0.5～4.0mm；

（4）通过大功率激光器扫描铺好的或输送到位的金属陶瓷粉末，在金属衬板上形成熔覆的耐高温磨损金属陶瓷层，具体工艺参数如下：

激光功率P＝1000～10000W，

光斑直径3～15mm，

搭接率10～50％，

氩气保护，

扫描速度V＝100～1000mm/min。

优选的，所述金属陶瓷粉末成分质量百分比为：C 0.01～0.3%，Si 0.2～5%，Cr 3～20%，Ni 8～35%，Al 25～50%，余量为Fe。

所述金属陶瓷粉末的粒度为350 ~100目；采用混粉器混合均匀。

步骤（2）中在涂刷吸光涂料前，清除金属衬板表面的杂质和氧化皮。

所述金属衬板为铸钢、锻钢或冷热轧钢板，所述金属衬板的耐热工作温度达到640℃以上；步骤（4）中所述耐高温磨损金属陶瓷层的厚度为0.8～3.5mm。

采用本发明的方法制备的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，由于采用激光熔覆的工艺手段，利用高能激光束在金属衬板表面辐照，使得金属陶瓷粉末和金属衬板表面金属迅速熔化、扩展和凝固，在金属衬板表面熔覆形成具有特殊物理、化学和力学性能的金属陶瓷层材料，得到一种新的复合材料，使得金属衬板具有了优秀的抗磨损、耐腐蚀、耐高温等特性，同时以铸钢、锻钢和冷热轧钢板为金属衬板基材，保证了金属陶瓷焦罐衬板具有良好的抗冲击能力，能最大限度地发挥材料性能潜力。金属陶瓷粉末采用混粉器均匀混合。由于所用金属陶瓷粉末的熔点非常高，通过传统的工艺手段难以将它与其他金属材料形成冶金结合，利用大功率激光器集中高能束的能量，使得该金属陶瓷粉末与金属衬板表面金属发生冶金反应，在金属衬板表面根据需要得到了不同厚度的金属陶瓷熔覆层，制得复合材料衬板。这种复合材料衬板具有优良的性能，表面的金属陶瓷熔覆层熔点高，可以在1300℃以下的高温环境下工作，并且在高温下保持性能变化很小，具有高温惰性，其硬度接近55HRC，具有优良的高温耐磨损性能，适合于干熄焦焦罐的恶劣工况。

通过大功率激光熔覆金属陶瓷粉末，所得到的金属陶瓷层中，Al和Ni、Cr合金的奥氏体基质上弥散分布着Cr₃C₂硬质相，具有理想的抗高温磨粒磨损及硬面磨损性能，并且其在高温环境中依然具有很高的弹性模量，特别适于制作高温结构；同时，金属陶瓷层的耐激冷激热性能优秀，将其快速加热到1100℃以上，直接投入水中，金属陶瓷熔覆层也不会开裂。另外，金属陶瓷熔覆层的绝热性好，其热传导率极低，热传导率仅为不锈钢的1/12，经常作为热障涂层使用，而且其热导率基本不随温度升高而变化，十分稳定。由于基体是使用铸造碳素钢、铸造锰钢、锻钢及冷热轧钢板材料，所以其金属衬板的加工性能良好，可以满足不同尺寸和形状焦罐内衬板的要求，再通过激光熔覆金属陶瓷粉末的方法制备得到干熄焦焦罐衬板，完全满足焦化企业用户生产的需要。

采用激光熔覆工艺在铸锰钢、中低碳素铸钢、铸造合金结构钢、锻钢和冷热轧钢板表面熔覆0.8～3.5mm金属陶瓷层，由此制得的干熄焦焦罐衬板较原来所用的耐热不锈钢衬板、ZG3Cr7Si2、ZG35Cr24Ni7SiN具有更好的耐高温、耐磨损、隔热性能，并具有良好的强韧性和易加工性能。

现场生产实际中，通过红外测温仪测得选用不同材质衬板的干熄焦焦罐在装焦5分钟情况下，焦罐外壁不同部位其温升情况对比如表1所示：

表1 焦罐外壁重点部位温升对比

表中：A－锥段及底部采用80块传统ZG35Cr24Ni7SiN衬板的焦罐，

B－锥段及底部采用80块激光熔覆2.0mm厚金属陶瓷层的ZG35CrMo衬板的焦罐。

采用传统耐热不锈钢及ZG35Cr24Ni7SiN材质的焦罐，存在如下主要问题：

（1）焦罐衬板寿命低，平均2~3个月，更换频繁，成本高，劳动强度大；

（2）由于传统衬板隔热性能差，温升快，焦罐整体结构易热变形，导致焦罐结构寿命低，特别是联接处易松脱，可靠性差；

（3）焦罐焊接结构由于热变形易导致罐体焊接结构的焊缝开裂，可靠性低；

（4）焦罐的底锥传统衬板由于承受热焦炭的重力和热应力综合作用，在较高温度下易发生烧损，其许用应力很低，设备安全系数低。

本发明采用表面激光熔覆金属陶瓷层金属衬板的干熄焦焦罐，解决了传统焦罐装备的上述突出问题：

（1）熔覆有金属陶瓷层的金属衬板平均寿命8-12个月，较传统衬板寿命提高3倍以上，降低了企业生产成本和劳动强度；

（2）熔覆有金属陶瓷层的金属衬板隔热性能优良，其热传导率为不锈钢的1/12，使得采用该衬板的焦罐外壁的不同部位，温升降低了200℃左右，使得热变形降低了1/2，改善了焦罐罐身受力条件，保证了焦罐整体焊接结构的可靠性；

（3）特别在底闸门处的熔覆有金属陶瓷层的金属衬板，其最高承受温度为1650℃，并且在650℃~1300℃高温区间具有优秀的耐热性、耐磨性和耐冲击性，具有一般合金无法比拟的优势，不会发生烧损现象，提高了焦罐的安全性。

另外，熔覆金属陶瓷层的金属衬板表面无裂纹等缺陷，由于其良好的隔热性能，降低了整个装置的温升，实现了对焦罐车体的保护，延长了整个装置的使用寿命。

采用熔覆金属陶瓷层的金属衬板，比较传统不锈钢干熄焦衬板材质，其成本低，每平米成本平均降低约30%-50%左右。熔覆有金属陶瓷层的干熄焦金属衬板具有良好的耐高温磨损特性、隔热性及耐冲击特性，较传统铸造不锈钢衬板整体寿命提高3～5倍，减少了衬板更换次数，满足了干熄焦法连续长时间恶劣工况下生产的需要，同时，降低生产成本和维修成本为2~3倍，提高了设备运行的安全性和可靠性。

经生产实践初步统计，以一条干熄焦生产线使用3个焦罐为例，采用熔覆金属陶瓷层金属衬板后，延长了金属衬板及干熄焦焦罐使用寿命，一年可以为企业节约成本约为200万元，如果考虑因此而减少了更换衬板导致的停产损失，减少了干熄焦焦罐的维修成本，降低了更换衬板的劳动成本，对一条干熄焦生产线而言，每年为企业降低消耗，所带来的直接经济效益为300万元以上。

考虑到国内目前157条干熄焦生产线，这些生产线的焦罐如果全部采用熔覆金属陶瓷层金属衬板后，仅干熄焦衬板和焦罐正常更换一项，每年可以为国家降低消耗，产生4.7亿的直接经济效益。

由于干熄焦焦炭是大高炉最佳的原料，同时干熄焦技术具有节能、降耗及零排放等环保和循环经济的优势，目前是国家大力推广的技术，按国家整体规划，5年内最终将建成400条干熄焦生产线，届时，由于熔覆金属陶瓷层金属衬板的广泛使用，每年将为国家带来12亿以上的直接经济效益。

综上，上述技术方案产生的有益效果在于：熔覆金属陶瓷层的干熄焦焦罐用耐高温磨损金属衬板的制备过程工艺可控性强，成本低，生产质量稳定，而且实施方便，便于大规模生产，具有突出的经济效益和社会效益。

具体实施方式

实施例1

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末中各成分的质量百分比为：C 0.25%，Si 0.35%，Cr 18%，Ni 32%，Al 40%，余量为Fe；粒度为180目；

（2）用喷丸办法清除15CrMo耐热钢板金属衬板表面的氧化皮和杂质；用刷子将吸光涂料——黑色碳素墨水均匀涂刷在上述金属衬板表面，预涂厚度为0.03 mm；

（3）自然风干碳素墨水涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为4.0L/min；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描金属陶瓷粉末，激光功率P＝3500W，光斑直径5mm，搭接率30％，扫描速度V＝500mm/min，将合金粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有1.7mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例2

（1）通过V型混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.2%、Si 1.2%、Cr 15%、Ni 25%、Al 35%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为180目；

（2）用铰磨机清除铸钢40Mn2金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干碳素墨水涂层；然后采用气动送粉的方法，送粉量为3.3L/min；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描金属陶瓷粉末，激光功率P＝3200W，光斑直径5mm，搭接率30％，扫描速度V＝450mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有1.6mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例3

（1）通过行星球磨混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.15%，Si 0.75%，Cr20%，Ni 33%，Al 30%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为180目；

（2）用砂纸清除ZG35CrMo金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.05mm；

（3）通过吹风机吹干碳素墨水涂层；采用重力送粉的方法，送粉量为3.0L/min；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描金属粉末，激光功率P＝3300W，光斑直径5mm，搭接率40％，扫描速度V＝450mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.0mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例4

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.15%，Si 0.75%，Cr20%，Ni 33%，Al 30%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为220-180目；

（2）用喷砂方法清除35CrMo锻钢金属衬板表面的氧化皮；用刷子将灰色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.02mm；

（3）自然风干涂层；采用铺粉的方法，分为三次铺粉，每次铺粉厚度为1mm；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描三次扫描铺好的金属粉末，激光功率P＝3600W，光斑直径3mm，搭接率10％，扫描速度V＝400mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.0mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例5

（1）通过V型混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.12%，Si 0.75%， Cr19%，Ni 33%，Al 29%，余量为Fe，合金粉末的粒度为240-190目；

（2）用喷砂方法清除35CrMo钢板金属衬板表面的氧化皮；用刷子将灰色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.02mm；

（3）自然风干涂层；将金属陶瓷粉末通过乳白胶均匀混合，通过涂刷方法置于金属衬板表面，分为二次涂刷，每次涂刷厚度为1.5mm；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描三次扫描铺好的金属粉末，激光功率P＝3700W，光斑直径5mm，搭接率20％，扫描速度V＝470mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.2mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例6

（1）通过V型混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.13%，Si 0.70%，Cr17%，Ni 31%，Al 30%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为300目；

（2）用喷砂方法清除Q345R耐热钢板金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为2.8L/min；

（4）在氩气保护下，通过6kW大功率激光器扫描输送的金属粉末，激光功率P＝3700W，光斑直径5mm，搭接率15％，扫描速度V＝470mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。

该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.2mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例7

（1）通过V型混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末的质量百分比为：C 0.13%，Si 0.70%，Cr16%，Ni 31%，Al 30%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为300目；

（2）用喷砂方法清除15CrMo耐热钢板金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干涂层；采用重力送粉的方法，送粉量为2.8L/min；

（4）在氩气保护下，通过6kW大功率激光器扫描输送的金属粉末，激光功率P＝3700W，光斑直径5mm，搭接率15％，扫描速度V＝470mm/min，将合金粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.0mm左右厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例8

（1）通过V型混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该合金粉末的质量百分比为：C 0.21%，Si 0.70%，Cr13%，Ni 28%，Al 27%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为320-200目；

（2）用喷砂方法清除0Cr18Ni9Ti钢板金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干涂层；采用重力送粉的方法，送粉量为2.4L/min；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器输送的金属粉末，激光功率P＝3300W，光斑直径5mm，搭接率10％，扫描速度V＝500mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有1.8mm左右厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例9

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该合金粉末的质量百分比为：C 0.21%，Si 0.70%，Cr13%，Ni 28%，Al 27%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为320-200目；

（2）用喷砂方法清除1Cr18Ni9Ti钢板金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为2.6L/min；

（4）在氩气保护下，通过5kW大功率激光器扫描输送的金属粉末，激光功率P＝3350W，光斑直径5mm，搭接率20％，扫描速度V＝600mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.2mm左右厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例10

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该合金粉末的质量百分比为：C 0.21%，Si 0.70%，Cr13%，Ni 28%，Al 27%，余量为Fe，金属陶瓷粉末的粒度为320-200目；

（2）用喷砂方法清除ZG35CrMo金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为2.6L/min；

（4）在氩气保护下，通过2kW大功率激光器扫描同步输送的金属粉末，激光功率P＝1800W，光斑直径5mm，搭接率20％，扫描速度V＝120mm/min，将金属陶瓷粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨金属损板，表面熔覆有0.9mm左右厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例11：

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末中各成分的质量百分比为：C 0.25%，Si 0.35%，Cr 18%，Ni 32%，Al 40%，余量为Fe；粒度为180目；

（2）用喷丸办法清除15CrMo铸钢金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干碳素墨水涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为3.6L/min；

（4）通过5kW大功率激光器扫描金属陶瓷粉末，激光功率P＝4500W，光斑直径5mm，搭接率20％，扫描速度V＝800mm/min，将合金粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.5mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例12：

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末中各成分的质量百分比为：C 0.25%，Si 0.2%，Cr 15%，Ni 8%，Al 40%，余量为Fe；粒度为180目；

（2）用喷丸办法清除35CrMo铸钢金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干碳素墨水涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为3.2L/min；

（4）氩气保护，通过2kW大功率激光器扫描金属陶瓷粉末，激光功率P＝1000W，光斑直径5mm，搭接率20％，扫描速度V＝120mm/min，将合金粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有2.0mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

实施例13：

（1）通过三维混粉器均匀混合配制好的金属陶瓷粉末，该金属陶瓷粉末中各成分的质量百分比为：C 0.01%，Si 5%，Cr 8%，Ni 32%，Al 25%，余量为Fe；粒度为180目；

（2）用喷砂办法清除12CrMoV铸钢金属衬板表面的氧化皮；用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面，预涂厚度为0.03mm；

（3）自然风干碳素墨水涂层；采用气动送粉的方法，送粉量为3.6L/min；

（4）氩气保护，通过10kW大功率激光器扫描金属陶瓷粉末，激光功率P＝7500W，光斑直径15mm，搭接率15％，扫描速度V＝400mm/min，将合金粉末熔覆在金属衬板表面。该方法制备的干熄焦焦罐耐高温磨损板，表面熔覆有3.5mm厚的金属陶瓷层，熔覆层表面光滑、无裂纹。

Claims (10)

1.一种干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其特征在于由金属衬板和熔覆在金属衬板表面上的金属陶瓷层构成，其由下述方法制备而成：

（1）配制均匀混合的金属陶瓷粉末；

（2）将吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面；

（3）待吸光涂料的涂层干后，采用气动送粉的方法，或者铺粉方式，或者重力送粉方式送粉，粉层厚度达到0.5～4.0mm；

（4）通过大功率激光器扫描铺好的或输送到位的金属陶瓷粉末，在金属衬板上形成熔覆的耐高温磨损金属陶瓷层，具体工艺参数如下：

激光功率P＝1000～10000W，

光斑直径3～15mm，

搭接率10～50％，

氩气保护，

扫描速度V＝100～1000mm/min。

2.根据权利要求1所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其特征在于所述金属陶瓷粉末成分质量百分比为：C 0.01～0.3%，Si 0.2～5%，Cr 3～20%，Ni 8～35%，Al 25～50%，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其特征在于所述金属陶瓷粉末的粒度为350 ~100目，采用混粉器混合均匀。

4.根据权利要求1所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其特征在于所述在于步骤（2）中在涂刷吸光涂料前，清除金属衬板表面的杂质和氧化皮。

5.根据权利要求1所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板，其特征在于所述金属衬板的耐热工作温度达到640℃以上，其为铸钢、锻钢或冷热轧钢板；所述耐高温磨损金属陶瓷层的厚度为0.8～3.5mm。

6.根据权利要求1所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行制备：

（1）配制均匀混合的金属陶瓷粉末；

（2）将吸光涂料均匀涂刷在金属衬板表面；

（3）待吸光涂料的涂层干后，采用气动送粉的方法，或者铺粉方式，或者重力送粉方式送粉，粉层厚度达到0.5～4.0mm；

（4）通过大功率激光器扫描铺好的或输送到位的金属陶瓷粉末，在金属衬板上形成熔覆的耐高温磨损金属陶瓷层，具体工艺参数如下：

激光功率P＝1000～10000W，

光斑直径3～15mm，

搭接率10～50％，

氩气保护，

扫描速度V＝100～1000mm/min。

7.根据权利要求6所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，其特征在于所述金属陶瓷粉末成分质量百分比为：C 0.01～0.3%，Si 0.2～5%，Cr 3～20%，Ni 8～35%，Al 25～50%，余量为Fe。

8.根据权利要求6所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，其特征在于金属陶瓷粉末的粒度为350 ~100目，采用混粉器混合均匀。

9.根据权利要求6所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，其特征在于步骤（2）中在涂刷吸光涂料前，清除金属衬板表面的杂质和氧化皮。

10.根据权利要求6所述的干熄焦焦罐用耐高温磨损衬板的制备方法，其特征在于所述金属衬板为铸钢、锻钢或冷热轧钢板，所述金属衬板的耐热工作温度达到640℃以上；所述耐高温磨损金属陶瓷层的厚度为0.8～3.5mm。