专利名称：一种耐高温矿石焙烧罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿石焙烧罐，尤其涉及一种耐高温的矿石焙烧罐。
背景技术：
目前，以矿石焙烧罐为例，要求长期使用温度1000°C以上，由于高温下金属氧化腐蚀剧烈加快，强度迅速下降，普通材料不能胜任。其中，铁基材料使用温度一般均不超过800°C，若采用耐热不锈钢，因价格比普通钢材贵十倍以上，成本无法接受，只好采用陶瓷材料代替，但陶瓷导热性差，材料升温慢，窑炉能耗较用金属焙烧罐时能耗增加三至四倍，且强度低、易破碎无法实行机械化。其中，目前解决金属耐高温腐蚀问题主要有两大类方法，一是采用大量镍、铬、钴、·钨、钥等元素组成合金材料，在高温下表面形成致密的金属氧化物或金属化合物，对基体形成保护层，提高其耐热抗氧化能力。二是在金属表面通过浸、渗、涂覆等方法形成熔点很高的抗氧化层。但是，由于镍、铬、钴、钨、钥等元素价格昂贵，所以耐热合金的成本高昂，有的塑性很差，难以加工，而金属表面浸、渗法可选元素范围窄，成份单一，难以形成完全致密的保护层，一般耐高温不超过1000°c。此外，涂覆法(包括热喷涂)虽然材料可选范围宽，易形成致密的高熔点保护层，但由于涂层与基体结合缺乏过渡，高温时膨胀系数差异过大，使用中易脱落，失去保护效果O
实用新型内容本实用新型针对现有技术的缺点，提供了一种耐高温矿石焙烧罐，用于解决上述技术问题，其具有耐热高、成本低的优点。本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下一种耐高温矿石焙烧罐，罐体由耐高温铁基复合层组成,所述耐高温铁基复合层包括铁基合金基材层和设于基材层上部的金属陶瓷层，在所述金属陶瓷层和铁基合金基板层之间还设有一层由金属化合物与氧化物组成的浸渗过渡层。其中，优选的结构是，所述铁基合金基材层的厚度为8-lOmm;浸渗过渡层的厚度为210 250um ;金属陶瓷层的厚度为150 220um。其中，本申请采取了上述技术方案以后，上述耐高温矿石焙烧罐，能够应用于矿石焙烧，具有耐热高、成本低的优点。
以下结合附图
对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。图I是本实用新型耐高温矿石焙烧罐的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的说明。如图I所示，所述耐高温矿石焙烧罐，罐体由耐高温铁基复合层组成，其中，所述耐高温铁基复合层包括铁基合金基板层101和设于基板层上部的金属陶瓷层103，其中，在所述金属陶瓷层和铁基合金基材层之间还设有一层由金属化合物与氧化物组成的浸渗过渡层102。铁基合金基材层101可以选取现有的铁基合金基材组成，金属陶瓷层103可以选取现有的金属陶瓷层组成。浸渗过渡层102可以由金属化合物与氧化物组成，并通过加热工艺使其完全覆盖和涂覆在上述基材层101上面，从而突破了常规仅用一种耐热层提高金属耐热性能的常规模式。 铁基合金基材层的厚度为8-12mm ;浸渗过渡层的厚度为210 250um ;金属陶瓷层的厚度为150 220um，这个厚度具有较容易制备的效果；铁基基材层是添加有铬、铝、硅、钛、稀土的铁基合金层；浸渗过渡层是由铬、铝、硅、钛、稀土粉末中一种以上加上分散齐U、促进剂与助剂，通过加热形成的过渡保护层；金属陶瓷层是主要成份为金属陶瓷的保护膜。以下对本申请的工艺流程进行详细说明。其中，本实用新型产品的制作工艺流程如下铁基合金基材层铸造一机械预处理一化学除油除锈一表面浸渗处理一表面清理—涂覆一表面金属陶瓷化处理。具体来说，由于不含镍、钴、钨、钥的铁基合金常规材料耐热性差，在600°C以上使用时不仅表面氧化加剧，其内部组织也出现晶粒粗化，脱碳严重及晶间腐蚀等致命缺陷，导致机械性能下降，产生蠕变，软化变形乃至破损现象产生。因此，所述铁基合金基材层通过添加铬、铝、硅、钛、稀土等金属元素，并在熔炼过程中严格控制硫、磷等高温有害元素，可明显提高其合金高温相组织的稳定性，提高高温机械性能。其中浸渗过渡层通过以下方法制备而成将铬、铝、硅、钛、稀土粉末中一种以上加上适量的分散剂，促进剂与助剂将铁基合金表面覆盖，通过感应加热至适当温度保温一定时间，在其表面形成过渡保护层，其主要成份为金属化合物与氧化物等，其抗氧化能力可达800°C -100(TC，其成份应与将来形成的金属陶瓷外层有兼容性及连贯性。其中金属陶瓷层通过以下方法制备而成选用与浸渗耐热层成份相配的金属及金属氧化物粉末按比例配置，加以适量粘结剂制成涂料，涂覆在金属浸渗过渡层上，干燥后在真空或气体保护下高温烧结，在其表面形成主要成份为金属陶瓷的保护膜，利用其熔点高，致密性好的特点，达到耐高温氧化目的。本申请采取了上述方案以后，由于所述浸渗过渡层与金属陶瓷层之间成份相溶，抗氧化元素浓度逐步递减，呈梯度排列，不仅能耐1000°c以上高温，而且其表面与基体有相应的结合力，不易脱落。[0029]需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。·
权利要求1.一种耐高温矿石焙烧罐，其特征在于,罐体由耐高温铁基复合层组成,所述耐高温铁基复合层包括铁基合金基材层和设于基材层上部的金属陶瓷层，在所述金属陶瓷层和铁基合金基板层之间还设有一层由金属化合物与氧化物组成的浸渗过渡层。
2.根据权利要求I所述的耐高温矿石焙烧罐，其特征在于，所述铁基合金基材层的厚度为8-12mm ;浸渗过渡层的厚度为210 250um ;金属陶瓷层的厚度为150 220um。
专利摘要本实用新型公开了一种耐高温矿石焙烧罐，罐体由耐高温铁基复合层组成，其中，所述耐高温铁基复合层包括铁基合金基材层和设于基材层上部的金属陶瓷层，其中，在所述金属陶瓷层和铁基合金基板层之间还设有一层由金属化合物与氧化物组成的浸渗过渡层。其中，本申请采取了上述技术方案以后，上述耐高温矿石焙烧罐，能够应用于矿石焙烧，具有耐热高、成本低的优点。
文档编号F27B14/08GK202675867SQ20122020120
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者钱小泰, 俞航, 石力航 申请人:湖南省冶金材料研究所