專利名稱：煙道受熱面合金噴涂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金噴涂方法，特別是涉及一種轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂方法。
背景技術(shù)：
在冶金工業(yè)的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，由于濺渣護(hù)爐等工藝的采用，轉(zhuǎn)爐汽化冷卻活動(dòng)煙罩、爐口固定段等受熱面處會(huì)大量掛渣，掛渣會(huì)使煙道冷卻效果降低、清理掛渣經(jīng)常會(huì)損壞水冷璧，這就使得煙道壽命大大縮短?，F(xiàn)有轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道沒有技術(shù)措施防止掛渣，因此活動(dòng)煙罩、爐口固定段等受熱段的壽命很短，通常在半年至一年左右即出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
合金噴涂技術(shù)工藝是一種復(fù)合技術(shù)，它利用各種不同的熱源如電弧、等離子弧、燃燒火焰，將金屬、合金、陶瓷塑料及其復(fù)合材料加熱至融化或熔融狀態(tài)，借助氣流高速霧化，形成“微粒物流”沉積在已經(jīng)預(yù)處理的工作表面，形成噴涂層，并可進(jìn)一步形成具有合金結(jié)合性的噴熔層或重熔層，以適應(yīng)不同的工況要求。
因此，可以合金噴涂技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道中，以便形成一種延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐檢修周期、煉鋼輔助設(shè)備壽命的一種新方法，以改善漏水現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中的大量掛渣問題，而提供一種新的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂方法，所要解決的技術(shù)問題是使其在轉(zhuǎn)爐汽化冷卻活動(dòng)煙罩、爐口固定段等受易掛渣的熱面處采用合金噴涂，使得受熱面不易結(jié)渣，徹底解決掛渣問題，提高煙道壽命，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種煙道受熱面合金噴涂方法，其包括以下步驟A.煙道狀況檢查，對(duì)煙道表面進(jìn)行平整處理；B.噴砂除銹，選擇用石英砂，使用0.3m3噴砂機(jī)對(duì)煙道表面進(jìn)行除銹；C.噴砂粗化，選擇用鋼砂或棕鋼玉砂對(duì)煙道表面進(jìn)行粗化；D.噴涂底層，其采用Ni-Al合金線材，該合金組成Al5，余量Ni，該底層的厚度為40-60um；
E.噴涂工作層，其采用Ni-Cr-Mo合金線材，該合金線材的組成為Ni20～23，Cr24-27，余量Mo，粒子速度300-600m/s；該工作層的厚度為300-350um；F.噴涂面層，采用Ni-Cr-Ti合金線材，該合金線材的組成為Ni51-56，Cr40-45，余量Ti；厚度150-200um，工作溫度電弧4000-5000℃，環(huán)境1600-1700℃，管壁600-700℃，結(jié)合強(qiáng)度30-50Mpa，孔隙率(0/0)2-3；G.封孔處理，封孔劑與日常油施工相同；H.固化封孔涂層，在高于300℃的溫度下，保持30分鐘。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的步驟B中，在除銹后，其基體表面要求達(dá)到Sa 3.0級(jí)。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的步驟C中，該煙道表面粗糙度要求達(dá)到Rz70-90μm。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的噴砂工序完成后，在不超過4小時(shí)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行D、E、F步驟。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的D、E、F步驟中，噴涂操作分塊進(jìn)行，每達(dá)到100um厚涂層需要往復(fù)噴涂2-3遍，每塊之間需有重疊，直至全部表面噴涂完成并達(dá)到400-500um的平均厚度。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的D、E、F步驟中，各個(gè)步驟之間的時(shí)間間隔不超過4小時(shí)。
前述的煙道受熱面合金噴涂方法，其中所述的封孔處理是采用刷涂或氣噴方式進(jìn)行。
轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道的活動(dòng)煙罩、固定段煙道、移動(dòng)煙罩氧槍口和副槍口以下(含氧槍口、副槍口)部分由于離轉(zhuǎn)爐爐口近，在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時(shí)極易掛渣，掛渣后設(shè)備冷卻不好、清理掛渣時(shí)很容易損傷受熱面合，在上述部位采用超音速鎳鉻金噴涂后可以避免結(jié)渣，徹底解決掛渣問題，提高煙道壽命。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、保護(hù)煙道受熱面延長(zhǎng)煙道使用壽命。
2、杜絕因管壁破裂或被高溫鋼液洞穿造成的意外損失。
3、減少煉鋼勞動(dòng)強(qiáng)度和檢修作業(yè)量。
4、改善了煉鋼操作的工藝條件，使之可在更寬泛的工藝要求下吹煉和濺渣操作。
5、消除了掛渣假煙道漏水等帶來的諸多安全隱患。
轉(zhuǎn)爐化冷卻煙道受熱面合金噴涂技術(shù)能大大減少活動(dòng)煙罩、爐口固定段等受熱面的掛渣、大幅度提高煙道壽命，通過使用轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂技術(shù)，減少掛渣，可以將活動(dòng)煙罩、爐口固定段等的使用壽命提高1年。
綜上所述，本發(fā)明特殊的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂方法，其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類方法中未見有類似的設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，其使轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂方法其具體步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂方法，其主要包括以下步驟A.煙道狀況檢查、B.噴砂除銹、C.噴砂粗化、D.噴涂底層、E.噴涂工作層、F.噴涂面層、G.封孔、H.烘烤固化。噴涂用壓縮空氣應(yīng)保證干燥、潔凈，含水率小于5.8g/m3，含油塵粒度≤0.01μm，殘留油份≤0.001ppmw/w。
在一個(gè)工程量為50m2的實(shí)施例中，以一個(gè)施工周期的操作步驟說明如下A.煙道狀況檢查，在轉(zhuǎn)爐的煙道制作完成后，須經(jīng)過水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后，即可用于進(jìn)行噴涂施工，此時(shí)煙道內(nèi)表面不必涂刷防腐漆層，需要進(jìn)行噴涂的面積為50m2。并對(duì)煙道表面焊瘤、毛刺、尖銳邊緣等表面缺陷進(jìn)行平整處理。噴涂施工可在生產(chǎn)廠家或使用單位的開放場(chǎng)地上進(jìn)行，噴涂施工環(huán)境要求通風(fēng)、干燥。
B.噴砂除銹，選擇用石英砂，使用0.3m3噴砂機(jī)，3人施工耗費(fèi)10-12小時(shí)。除銹后的基體表面要求達(dá)到Sa 3.0級(jí)，即顯露均勻一致的金屬本色。
C.噴砂粗化，選擇用鋼砂或棕鋼玉砂，表面粗糙度要求達(dá)到Rz70-90μm，3人施工需要4-6小時(shí)。
D.噴涂底層，采用Ni-Al合金線材(Al；5，余量Ni)，該層厚度50um。
E.噴涂工作層Ni-Cr-Mo合金線材(Ni；20-23，Cr 24-27)；粒子速度300-600m/s；厚度300-350um。
F.噴涂面層，采用Ni-Cr-Ti合金線材(Ni；51-56，Cr 40-45)，厚度150-200um，工作溫度電弧4000-5000℃；環(huán)境1600-1700℃；管壁600-700℃，結(jié)合強(qiáng)度Mpa30-50，孔隙率(0/0)2-3。
在噴砂工序完成后不超過4小時(shí)內(nèi)，連續(xù)進(jìn)行D、E、F步驟。上述三個(gè)步驟中，底層具有粘結(jié)作用，使基材與工作層牢固結(jié)合；工作層具有抗磨、防高溫腐蝕；面層具有抗磨，防沾渣。具體的噴涂方案為選擇具有平特性電源性質(zhì)的普通電弧噴涂機(jī)，配以超音速電弧噴涂槍?；蛘哌x擇國(guó)際上先進(jìn)的高速燃?xì)怆娀娡吭O(shè)備，如美國(guó)TSR(Unique Coat)公司的HVAF-ARC系統(tǒng)。
可采用同一設(shè)備，不同材料依次進(jìn)行底層、工作層、面層的噴涂。噴涂按1m×1m分塊進(jìn)行，每達(dá)到0.1mm厚涂層需要往復(fù)噴涂2-3遍，每塊之間需有重疊，直至全部表面噴涂完成并達(dá)到0.4-0.5mm的平均厚度。噴涂各層之間的間歇仍以不超過4小時(shí)為宜，噴涂50m2工程量達(dá)到規(guī)定厚度需36小時(shí)左右。
G.噴涂完成后4小時(shí)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行封孔處理。其作用在于耐磨、防沾。封孔劑采用納米金屬陶瓷封孔劑，其操作與日常油施工類似，可采用刷涂或氣噴方式進(jìn)行。兩人同時(shí)噴涂可在2-3小時(shí)內(nèi)完成。封孔層在常溫狀態(tài)下24小時(shí)表干，煙道可移動(dòng)。
H.要發(fā)揮封孔涂層防沾渣和防磨作用，其固化需借助轉(zhuǎn)爐開始生產(chǎn)時(shí)的烘爐過程，在高于300℃以上的溫度下，30分鐘該封孔層即可固化成形。
轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道的活動(dòng)煙罩、固定段煙道、移動(dòng)煙罩氧槍口和副槍口以下(含氧槍口、副槍口)部分由于離轉(zhuǎn)爐爐口近，在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時(shí)極易掛渣，掛渣后設(shè)備冷卻不好、清理掛渣時(shí)很容易損傷受熱面合，在上述部位采用超音速鎳鉻金噴涂后可以避免結(jié)渣，徹底解決掛渣問題，提高煙道壽命。
由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、保護(hù)煙道受熱面延長(zhǎng)煙道使用壽命。
2、杜絕因管壁破裂或被高溫鋼液洞穿造成的意外損失。
3、減少煉鋼勞動(dòng)強(qiáng)度和檢修作業(yè)量。
4、改善了煉鋼操作的工藝條件，使之可在更寬泛的工藝要求下吹煉和濺渣操作。
5、消除了掛渣假煙道漏水等帶來的諸多安全隱患。
試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面采用合金噴涂方法后，轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置于自投產(chǎn)以來，生產(chǎn)很正常，運(yùn)行安全可靠。轉(zhuǎn)爐化冷卻煙道受熱面合金噴涂技術(shù)能大大減少活動(dòng)煙罩、爐口固定段等受熱面的掛渣、大幅度提高煙道壽命，通過使用轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道受熱面合金噴涂技術(shù)，減少掛渣，可以將活動(dòng)煙罩、爐口固定段等的使用壽命提高1年。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煙道受熱面合金噴涂方法，適用于冶金生產(chǎn)中的爐汽化冷卻煙道，其特征在于其包括以下步驟A.煙道狀況檢查，對(duì)煙道表面進(jìn)行平整處理；B.噴砂除銹，選擇用石英砂，使用0.3m3噴砂機(jī)對(duì)煙道表面進(jìn)行除銹；C.噴砂粗化，選擇用鋼砂或棕鋼玉砂對(duì)煙道表面進(jìn)行粗化；D.噴涂底層，其采用Ni-Al合金線材，該合金組成Al5，余量Ni，該底層的厚度為40-60um；E.噴涂工作層，其采用Ni-Cr-Mo合金線材，該合金線材的組成為Ni20-23，Cr24-27，余量Mo，粒子速度300-600m/s；該工作層的厚度為300-350um；F.噴涂面層，采用Ni-Cr-Ti合金線材，該合金線材的組成為Ni51-56，Cr40-45，余量Ti；厚度150-200um，工作溫度電弧4000-5000℃，環(huán)境1600-1700℃，管壁600-700℃，結(jié)合強(qiáng)度30-50Mpa，孔隙率(0/0)2-3；G.封孔處理，封孔劑與日常油施工相同；H.固化封孔涂層，在高于300℃的溫度下，保持30分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的步驟B中，在除銹后，其基體表面要求達(dá)到Sa 3.0級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的步驟C中，該煙道表面粗糙度要求達(dá)到Rz70-90μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的D、E、F步驟中，各個(gè)步驟之間的時(shí)間間隔不超過4小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的D、E、F步驟中，噴涂操作分塊進(jìn)行，每達(dá)到100um厚涂層需要往復(fù)噴涂2-3遍，每塊之間需有重疊，直至全部表面噴涂完成并達(dá)到400-500um的平均厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的噴砂工序完成后，在不超過4小時(shí)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行D、E、F步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道受熱面合金噴涂方法，其特征在于其中所述的封孔處理是采用刷涂或氣噴方式進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種煙道受熱面合金噴涂方法，其包括以下步驟煙道狀況檢查，對(duì)煙道表面進(jìn)行平整處理；噴砂除銹，選擇用石英砂，使用0.3m
文檔編號(hào)C23C4/02GK1958834SQ20051011737
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者張學(xué)鋒, 朱惠民, 楊源滿, 吳仕明, 賈京, 李玉芬, 張宏 申請(qǐng)人:中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司, 上海金普泰表面工程有限公司