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    熱噴涂技術在冶金工業的應用方向

    發布時間:2019-04-27 15:06  信息來源:雷锘特新材料(蘇州)有限公司

      熱噴涂技術已經廣泛運用與冶金工業生產中,其生產過程中會大量出現高溫氧化、磨損及介質腐蝕等問題,這些問題都會使得冶金工作表面出現失效。如今我們已經可以從熱噴涂技術中得以解決這些困難,不僅可以修復已經失效的舊機器,同時也能對新工件投入工作之前進行強化保護,雙管齊下,為冶金生產保駕護航。
     
    熱噴涂技術在冶金工業的應用方向
     

      1、冶金工業生產特征

     
      冶金工業生產從礦石到金屬材料,其間經過開采、運輸、貯存、破碎、分級、選別、液固分離、制團、燒結、冶煉、鑄型、精煉等多道生產環節。每一環節的主體設備都處于高磨損、高負荷、高溫和腐蝕等極其惡劣的工況條件下,這些因素導致生產設備的失效,使冶金工業成為國民經濟的耗材耗能大戶。面臨這種情況,為了維持生產,每年必須耗用大量的備品備件,有些還需進口。一個大型鋼鐵企業,每年為此要付出幾億元以上的資金。另一方面,現代化的冶金生產是一個高度連續化的過程,即使生產環節每一局部的設備過早失效,也會造成停產或減產,帶來巨大的經濟損失。例如,我國某鋼鐵企業高爐渣口,因受高溫熔體的侵蝕,工作壽命極短,每更換一次,高爐需休風減壓,少加三批爐料,少出生鐵60t。
     
      該企業轉爐連鑄生產線連鑄輥道,其壽命只有4000爐(20萬t),而日本同類連鑄輥道可達15000爐,幾乎高達4倍。
     

      2、抗高溫氧化涂層

     
      (1)功能。這些涂層用以改善基體(設備或設施)材料的高溫性能(較高溫度可達1150℃),使之能經受高溫化學或物理溶解過程以及機械損傷的沖蝕過程,或二者都適應。
     
      (2)對抗高溫氧化涂層的要求。為了使基體避免高溫氧化所造成的破壞,這些涂層必須:a阻止大氣中氧的擴散;b阻止涂層本身向基體迅速擴散;c具有高于操作溫度的熔點;d在操作溫度下具有較低的蒸汽壓。
     
      (3)推薦的噴涂材料有鎳鉻合金、鎳鉻鋁合金、噴鋁封孔熱滲。
     
      (4)推薦的噴涂方法有等離子噴涂、高速火焰噴涂、燃燒火焰噴涂。
     
      (5)應用實例包括加熱爐、均熱爐、熱處理爐、燒結爐、熱風爐、蓄熱爐及蓄熱室的爐壁,金屬篦的表面;退火盤、退火罩、熱處理夾具、回轉窯外表面、高溫閥門、滑動閘板、煙道及煙囪等。多晶硅爐、燒結金屬成型、排氣消聲器、高爐風口、送風系統、燒結設備、鼓風系統、凈氣系統、排煙系統、退火爐輥、弗朗克林爐、熱金屬浸漬加熱器、鈦條、鍛造工具、加熱罩、焦爐密封裝置、鼓風冷卻系統、轉爐供氧系統、焦爐風口、連續澆鑄輥及冷卻砂型等。
     
    熱噴涂技術在冶金工業的應用方向
     

      3、耐腐蝕性氣體涂層

     
      (1)功能。這些涂層必須保護暴露于高溫腐蝕性氣體中的基體材料,由于氧化和化學反應同時存在,要防止涂層與氣體反應的生成物對基體產生破壞。
     
      (2)對耐腐蝕性氣體涂層的要求。這些涂層應該是:1)能經受高溫腐蝕性氣體;2)能經受周期性的熱沖及過熱;3)與基體熱膨脹系數要匹配。
     
      (3)推薦的噴涂材料有鎳鉻合金(但含硫介質除外),噴鋁封孔熱滲。
     
      (4)推薦的噴涂方法有等離子噴涂,燃燒火焰噴涂。
     
      (5)應用實例包括回轉窯內表面、釬焊夾具、碳化盒、排風機葉片、氰化處理坩蝸、燃氣煙道系統、電廠鍋爐回管、煉焦爐管、轉爐用鍋爐等。
     

      4、熱障涂層

     
      (1)功能。這些涂層的熱導性低,作為熱障以降低基體金屬的受熱程度。
     
      (2)對熱障涂層的要求。這些涂層應滿足:1)必須在工作溫度中耐氧化;2)有良好的耐熱沖性;3)與基體的熱膨脹系數盡可能接近;4)導熱率要低。
     
      (3)推薦的噴涂材料有氧化鉻、氧化鋁和鉻酸鎂。
     
      (4)推薦的噴涂方法為等離子噴涂。
     
      (5)應用實例包括高溫爐感應圈、釬焊和熱處理夾具、火炬熱障、加熱罩、高溫計套管、鑄鐵廠U形槽。
     
    熱噴涂技術在冶金工業的應用方向
     

      5、抗熔融金屬涂層

     
      (1)功能。這些涂層能經受鋅、鋁、鋼、鐵和銅等熔融金屬的作用。
     
      (2)對抗熔融金屬涂層的要求。這些涂層應滿足:1)能經受熔渣和熔劑的腐蝕作用和處于熔體液面附近的金屬蒸氣和氧的侵蝕;2)防止涂層與融體形成低熔合金;3)能經受熱疲勞和熱沖擊。
     
      (3)推薦的噴涂材料有氧化鋁、鉻酸鎂、白鎢和鉑。
     
      (4)推薦的噴涂方法有等離子噴涂、燃燒火焰噴涂。
     
      (5)應用實例包括鍍鋅槽、澆鑄槽、模具、風口、鋅蒸餾罐、冷凝管、鋅合金熔化爐、鍍鋅浸漬槽、高爐渣口、鑄鋁模、鑄銅模、連鑄機模、砂型鑄模、板塊結晶器、煉鋅攪拌裝置、結晶器護板、氧氣管噴嘴、轉爐吹氧槍、鋼包水口、金屬熔體測溫頭和石墨電極。
     

      6、耐磨損涂層

     
      冶金工業生產中,各種機械設備失效的較大因素是磨損問題,而熱噴涂的較重要功能是提供耐磨損涂層,為大量的工程磨損進行有效的保護。這類涂層的應用范圍比其他類要廣泛。其磨損機理復雜,類型較多,加之冶金生產工況不一,因而這類涂層的功能與要求也不盡相同。
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