[发明专利]一种在高炉冷却壁中铸入冷却水管的防渗碳施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种防渗碳的施工工艺，尤其是涉及一种在高炉冷却壁中铸入冷却水管的防渗碳施工工艺，属于冶金机械制造技术领域。

背景技术

冶金高炉用冷却壁的使用寿命的长短，主要取决于冷却水管防渗碳效果。现有冷却壁的含碳量一般在3.4％～3.6％之间，而冷却水管的材质为20钢，其含碳量在0.15％～0.25％之间，浇铸时，冷却水管被含碳量很高的高温铁水包围，如果没有防渗碳涂层保护，铁水中的碳势必会向冷却水管内部渗入，导致冷却水管表层增碳，增碳后的冷却水管将失去韧性，在高压冷却水或其它外力的作用下，冷却水管极易破裂导致渗漏，从而缩短冷却壁的使用寿命。冷却壁的使用寿命一般要求在10年以上，产生渗碳后的冷却水管使用寿命一般只有2年左右，故冷却壁铸入冷却水管的防渗碳效果的好坏是决定高炉冷却壁使用寿命长短的关键。目前，国内高炉冷却壁冷却水管防渗碳技术，普遍采用的工艺是在冷却水管上涂覆一层厚度为0.3～0.5mm的水基锆英粉涂料，然后再铸入冷却壁内。采用上述工艺生产的冷却壁，由于在浇铸时，高温铁水部分击穿水基锆英粉涂料后与冷却水管接触，在冷却水管外表面形成局部渗碳层，其渗碳深度一般在0.1～0.5mm范围内，且铸入的冷却水管与冷却壁本体之间的间隙≥0.3mm，这样就容易出现冷却水管破裂、冷却壁渗水等现象，降低冷却壁的使用寿命，加大设备检修量，降低高炉的正常生产效率，影响高炉的产量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在向高炉冷却壁内铸入冷却水管时不会在冷却水管的外表面渗入碳形成渗碳层的防渗碳施工工艺。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种在高炉冷却壁中铸入冷却水管的防渗碳施工工艺，包括以下步骤，

先弯制铸入冷却壁中的冷却水管，并对弯制合格的冷却水管进行除锈处理；再在所述冷却水管的外表面上均匀喷涂一层厚度不超过0.1mm～0.15mm的Al₂O₃；然后再在均涂合格的冷却水管外表面涂刷一层厚度不超过0.2mm的水基锆英粉涂料，并进行干燥处理；最后将干燥合格的冷却水管预埋入铸造型腔，合箱浇注冷却壁，待成型、冷却至800℃以下后去型腔空冷，向冷却水管外表面喷涂的Al₂O₃涂层是通过下述步骤形成的，先将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，然后再将该熔融的高温液态Al均匀的喷涂到冷却水管的外表面上，并在熔融的高温液态Al喷涂到冷却水管外表的过程中与空气中的氧化合形成Al₂O₃涂层。

进一步的是，Al丝的熔化和将熔化的高温液态Al喷涂到冷却水管的外表面的操作均是采用金属火焰气体喷枪来实现的。

进一步的是，在冷却水管外表面喷涂的Al₂O₃的厚度为0.1mm～0.15mm。

进一步的是，在对冷却水管进行除锈处理时，采用喷丸除锈。

进一步的是，在冷却水管外表面喷涂Al₂O₃时，应在除锈后的四小时以内完成。

上述方案的优选方式是，用于给冷却水管外表面喷涂Al₂O₃的Al丝的直径为2.0mm。

进一步的是，在冷却水管外表面涂刷的水基锆英粉涂料的厚度为0.1mm～0.2mm。

进一步的是，在冷却水管外表面涂刷水基锆英粉涂料时，应在均涂完Al₂O₃后的4小时内完成。

进一步的是，涂刷完水基锆英粉涂料的冷却水管干燥时，采用自然风干或在烘干窑内烘干。

上述方案的优选方式是，当采用烘干窑对冷却水管进行干燥时，烘干窑内的温度为100～120℃。