专利名称：外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法
技术领域：
本发明涉及海绵钛的冶金生产装置，特别是涉及ー种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。
背景技术：
现有的海绵钛还原蒸馏反应器的筒体，其服役条件是在高温(最高 1050°C )、真空(筒体外部真空度较内部真空度低)、长时间(一个还原蒸馏エ艺周期约15天)状态下 工作，其主材采用碳素结构钢板焊接而成。这种筒体在生产使用中存在以下不足1、尽管筒体外部处于一定的真空状态，但在整个还原蒸馏过程中筒体外表面仍会发生严重的氧化现象，产生大量的氧化皮，并发生剥落和崩落。剥落和崩落过程中氧化皮掉到还原蒸馏反应器加热炉的电阻丝和小隔砖上，掉到电阻丝上的氧化皮使电阻丝短路严重影响海绵钛还原蒸馏エ艺的正常运行。2、掉到电阻丝和小隔砖上及其它最终掉落到加热炉底部氧化皮，需要操作人员下到6米深的炉底对其进行清理，同时清理炉底的氧化皮的工作要等到加热炉膛内的温度降到室温才可进行。
3、外表面氧化皮的剥落使反应器筒体壁厚减薄，加快了反应器筒体在高温时的蠕变伸长速度，同时，又加快了反应器筒体壁厚的减薄，严重降低反应器筒体的使用寿命。综上所述，由于产生氧化皮，每个エ艺周期产生> 300kg的氧化皮，严重降低反应器筒体的使用寿命，影响海绵钛还原蒸馏反应エ艺过程的正常进行，延长海绵钛还原蒸馏生产周期，増加劳动强度和工作量，提高了海绵钛产品的直接成本和间接成本。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种延长外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法，以解决现有技术中海绵钛还原蒸馏反应器的筒体在使用过程中发生氧化并产生氧化皮，从而影响海绵钛还原蒸馏反应エ艺过程正常进行、外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法使用寿命低的问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，包括筒状本体，其特征在于，在所述筒状本体的外表面喷涂抗氧化层。在本发明的一个优选实施例中，所述抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层。更进ー步，在本实施例中，所述金属间化合物的冶金结合层的厚度为> 0. 35_。海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，包括以下步骤A、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速；B、去除筒状本体外表面的浮锈和污物；C、对筒状本体外表面进行活化处理；
D、用热喷涂技术对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料，使其获得涂层；E、将喷涂好的筒状本体进行改性热处理。在步骤D中，喷涂涂层厚度为在0. 08-0. 12mm。本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮所帯来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的I. 3-1. 5倍。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明 图I为本发明的示意图。图2为本发明的剖面示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进ー步阐述本发明。參见图I和2，ー种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法，包括筒状本体100，在筒状本体100的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法110。在本实施例中，抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层，其厚度为> 0. 35mm。筒状本体外表面具体喷涂步骤如下I、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速。2、用钢刷或喷砂的方法去除筒状本体外表面的浮锈和污物。3、对筒状本体外表面进行活化处理。4、用热喷涂技术(包括氧-こ炔火焰喷涂、喷焊，电弧喷涂、等离子喷涂)对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料(包括镍及其合金、铬-镍合金、镍包铝、镍包氧化铝、镍包碳化铬)，使其获得涂层，所喷涂前的金属材料为其丝状或粉体，喷涂距离约200-250_。喷涂涂层厚度要求均匀，厚度控制在0. 08-0. 12_。喷涂时高温、高速、熔融、雾化状态的粒子流喷向经过预处理并活化后的碳素结构钢基体，当喷涂材料喷到基体瞬间时，喷涂材料与基体发生激烈碰撞并产生大量的热能，与此同时喷涂材料自身所携帯的热能和碰撞热能使基体局部熔化或熔融，喷涂材料与基体发生黏合、熔合，在基体表面获得熔覆涂层。涂覆涂层与碳素结构钢基体形成堆积结构，此时涂覆涂层已具有抗氧化、耐高温的功能。5、将外表面涂覆有铝及其合金或其他耐高温材料涂层的筒状本体直接装入热处理加热炉进行改性热处理、或与反应器上盖组装后，装入还原蒸馏加热炉中与反应器的渗钛エ艺同时进行改性热处理。改性热处理可使喷涂涂层的某些细微微孔被熔封闭，同时，与基体黏合、熔合的涂层材料向基体内部扩散、滲透而发生冶金化合，形成与基体牢固結合、厚度为> 0. 35的金属简化合物的冶金结合层，此时涂层完全具有耐高温(1100°C )、长时间不氧化的优异性能。改性热处理工艺如下250 0C X4小时+350 V X I. 5小时+550 V X I. 5小时+650°C X2小时+970°C X8小时+随炉冷却。6、活化处理后要保持表面洁净，严禁手摸，要尽快进行喷涂操作，喷涂后防止碰撞、刮蹭以保护涂层的完整性。本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮所帯来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的I. 3-1. 5倍。本发明具有非常明显、深远的技术经济意义。本发明在其他领域包括航天航空领域已得到广泛成功应用。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，包括筒状本体，其特征在于，在所述筒状本体的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。
2.根据权利要求I所述的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，其特征在于，所述抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层。
3.根据权利要求2所述的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，其特征在于，所述金属间化合物的冶金结合层的厚度为> 0. 35mm。
4.海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，包括以下步骤 A、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速； B、去除筒状本体外表面的浮锈和污物； C、对筒状本体外表面进行活化处理； D、用热喷涂技术对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料，使其获得涂层； E、将喷涂好的筒状本体进行改性热处理。
5.根据权利要求4所述的海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，在步骤D中，喷涂涂层厚度为在0. 08-0. 12mm。
全文摘要
本发明公开了一种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除高温氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮对海绵钛还原蒸馏反应器筒体所带来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的1.3-1.5倍。
文档编号C22B34/12GK102864317SQ20111019184
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者王西临 申请人:王西临