CN1451936A - 一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法 - Google Patents

一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法 Download PDF

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Inventor
熊晟
詹自勤
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Abstract

本发明公开了一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：表面强化方法包括以下关键步骤：(1)表面喷砂,(2)喷涂结合底层,(3)喷涂过渡层,(4)喷涂面层。依此方法进行表面强化的冶金炉风口、渣口，具有优异的耐高温、耐腐蚀和抗高速粒冲蚀性能，能将冶金炉风口、渣口的使用寿命提高到12个月～18个月以上，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

Description

一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法
技术领域
本发明涉及一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法，特别是涉及一种冶金炉风口、渣口利用热喷涂技术进行表面强化的方法。
背景技术
冶金炉风口、渣口的使用环境特别恶劣，高温辐射，高速粒子冲蚀以及腐蚀气氛条件下的腐蚀，熔融金属、渣侵蚀等。冶金炉风口、渣口特别是炼铁冶金炉风口、渣口的基材一般为紫铜，也有用耐热不锈钢的；不论是紫铜或者耐热不锈钢基材在高温辐射，高速粒子冲蚀以及腐蚀气氛条件下，熔融金属、渣侵蚀，如果不经过表面强化，极易烧穿、磨穿失效，作用寿命不超过二个月。一次休风更换风口、渣口，造成的损失小到几十万，大到几百万。因此冶金行业迫切需要通过表面强化的方法来提高风口、渣口的耐磨、耐蚀性，从而提高风口、渣口的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺流程简单，成本较低，经济效益显著的冶金炉风口、渣口表面强化的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的冶金炉风口、渣口表面强化方法包括以下关键步骤：
(1)表面喷砂
(2)喷涂结合底层
(3)喷涂过渡层
(4)喷涂面层
表面喷砂有两种方式：一种在风口待喷涂表面上直接喷砂；另一种先在风口待喷涂表面上堆焊耐热合金，然后再喷砂。
本发明采用的喷砂设备为箱式喷砂机，射吸式自回收循环喷砂机之一；喷砂材料为多角冷硬铸铁砂、刚玉砂、石英砂之一。
本发明采用的结合底层喷涂设备为等离子喷涂设备，超音速火焰喷涂设备，***喷涂设备之一，喷涂设备功率40∽80KW；结合底层的材料为MCrAlY粉末，镍包铝，FeCrBSi等粉末之一(M指Fe、Ni、Co等)，主要喷涂参数：电流400∽500A，电压40∽50V，主气流量80∽100L/min，送粉速度为30∽80g/min。结合层厚度为50∽120μm。
本发明采用的过渡层喷涂设备为等离子喷涂设备，过渡层材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)，镍包铝粉末，FeCrBSi粉末，氧化铝粉末，钇稳氧化锆粉末，氧化铬粉末中的两者或三者混合，其中氧化铝粉末包括纳米氧化铝和微米氧化铝，钇稳氧化锆粉末包括纳米钇稳氧化锆和微米钇稳氧化锆，氧化铬粉末包括纳米氧化铬和微米氧化铬。纳米级粉末由于显微硬度高，常温耐磨性是微米级粉末的4∽5倍，高温耐磨性是微米级粉末的2∽3倍，同时具备结合强度高，韧性好，抗热震性能卓越以及涂层致密，不会层状脱落，大大提高强化涂层的使用寿命，因而是制备过渡层喷涂材料的最优选择。主要喷涂参数：电流500∽600A，电压60∽75V，主气流80∽120L/min，送粉速度为10∽100g/min。
本发明采用的面层喷涂设备为：等离子喷涂设备，面层喷涂材料为氧化铝粉末，氧化锆粉末，氧化铬粉末中的之一或两者混合，其中氧化铝粉末包括纳米氧化铝粉末和微米级氧化铝粉末，氧化锆粉末包括纳米氧化锆粉末和微米氧化锆粉末，氧化铬粉末包括纳米氧化铬和微米氧化铬。纳米级粉末由于显微硬度高，常温耐磨性是微米级粉末的4∽5倍，高温耐磨性是微米级粉末的2∽3倍，同时具备结合强度高。韧性好，抗热震性能卓越以及涂层致密，不会层状脱落，大大提高强化涂层的使用寿命，因而是制备面层喷涂材料的最优选择；主要喷涂参数：电流500∽600A，电压60∽75V，主气流80∽120L/min，送粉速度为10∽100g/min。
依此方法进行表面强化的冶金炉风口、渣口，具有优异的耐高温，耐腐蚀和抗高速粒冲蚀性能，能将冶金炉风口、渣口的使用寿命提高到12个月∽18个月以上，具有显著的经济效益和良好的社会效益。
附图说明
附图是本发明表面强化方法的工艺流程图。
具体实施方式
参见附图，对冶金炉风口、渣口进行表面强化，本发明采用的表面强化方法包括以下关键步骤：
(1)表面喷砂
(2)喷涂结合底层
(3)喷涂过渡层
(4)喷涂面层
下面用具体实施方式对本发明作进一步说明。
将冶金炉风口、渣口内、外表面进行净化，彻底清除附在表面的油污、残渣、氧化物等；将经过表面净化的冶金炉风口、渣口进行表面喷砂，表面喷砂设备为射吸式自回收循环喷砂机，喷砂材料为刚玉砂。将经过表面喷砂的冶金炉风口、渣口喷涂结合底层，喷涂设备为等离子喷涂设备，功率40∽80KW，结合底层喷涂材料为MCrAlY粉末、镍包铝粉末之一，FeCrBSi等粉末之一(M指Fe、Ni、Co等)，主要喷涂参数：电流400∽500A，电压40∽50V，主气流量80∽100L/min，送粉速度为30∽80g/min。结合层厚度为50∽120μm；将喷涂结合底层的冶金炉风口、渣口喷涂过渡层，喷涂设备为等离子喷涂设备，功率40∽80KW，过渡层喷涂材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)和纳米氧化铝，比例为50∶50，主要喷涂参数：电流500∽600A，电压60∽75V，主气流80∽120g/min，送粉速度为10∽100g/min，将喷涂过渡层的冶金炉风口、渣口、喷涂面层，喷涂设备为等离子喷涂设备，功率40∽80KW，面层喷涂材料为纳米氧化铝粉末和纳米氧化锆粉末，比例为50∶50，主要喷涂参数：电流500∽600A，电压60∽75V，主气流80∽120L/min，送粉速度为10∽100g/min。
依此方法进行表面强化的冶金炉风口、渣口，具有优异的耐高温、耐腐蚀和抗高速粒冲蚀性能，能将冶金炉风口、渣口的使用寿命提高到12个月∽18个月以上，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

Claims (5)

1、一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：表面强化方法包括以下关键步骤：
(1)表面喷砂
(2)喷涂结合底层
(3)喷涂过渡层
(4)喷涂面层
2、根据权利要求1所述的冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：所述的表面喷砂有两种方式：一种在风口待喷涂表面上直接喷砂；另一种先在风口待喷涂表面上堆焊耐热合金，然后再喷砂；所述的喷砂设备为箱式喷砂机，射吸式自回收循环喷砂机之一；喷砂材料为多角冷硬铸铁砂、刚玉砂、石英砂之一。
3、根据权利要求1所述的冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：所述的结合底层喷涂设备为等离子喷涂设备，超音速火焰喷涂设备，***喷涂设备之一，喷涂设备功率40∽80KW；结合底层的材料为MCrAlY粉末，镍包铝，FeCrBSi等粉末之一，其中M指Fe、Ni、Co等，主要喷涂参数：电流400∽500A，电压40∽50V，主气流量80∽100L/min，送粉速度为30∽80g/min，结合层厚度为50∽120μm。
4、根据权利要求1所述的冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：所述的过渡层喷涂设备为等离子喷涂设备，过渡层材料为MCrAlY粉末，其中M指Fe、Ni、Co等，镍包铝粉末，FeCrBSi粉末，氧化铝粉末，钇稳氧化锆粉末，氧化铬粉末中的两者或三者混合，其中氧化铝粉末包括纳米氧化铝和微米氧化铝，钇稳氧化锆粉末包括纳米钇稳氧化锆和微米钇稳氧化锆，氧化铬粉末包括纳米氧化铬和微米氧化铬；主要喷涂参数：电流450∽550A，电40∽50V，主气流80∽120L/min，送粉速度为10∽100g/min。
5、根据权利要求1所述的冶金炉风口、渣口表面强化的方法，其特征是：所述的面层喷涂设备为等离子喷涂设备，面层喷涂材料为氧化铝粉末，氧化锆粉末，氧化铬粉末中的之一或两者混合，其中氧化铝粉末包括纳米氧化铝粉末和微米级氧化铝粉末，氧化锆粉末包括纳米氧化锆粉末和微米氧化锆粉末，氧化铬粉末包括纳米氧化铬和微米氧化铬；主要喷涂参数：电流500∽600A，电压60∽75V，主气流80∽120L/min，送粉速度为10∽100g/min。
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