专利名称：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，爆炸喷涂设备之一，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。
附图是本发明表面强化方法的工艺流程图。
具体实施例方式
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。
权利要求
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，爆炸喷涂设备之一，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。
全文摘要
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。
文档编号C21B7/14GK1451936SQ03118180
公开日2003年10月29日 申请日期2003年3月19日 优先权日2003年3月19日
发明者熊晟, 詹自勤 申请人:湖南百富瑞材料有限责任公司