[发明专利]一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤枪制造方法，特别涉及一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法。 

背景技术

当前，高炉喷煤已成为高炉炼铁实现节能减排的重要技术手段，随着高炉喷煤比的提高及相关工况条件的变化，一般高温合金喷煤枪的材质耐磨耐蚀性能已难以满足高炉生产的需要，特别是对于在高炉风口内部的煤枪前端，由于温度高，一般是1200℃，很容易被流动的煤粉磨穿，从而影响高炉喷煤。煤枪前端高温耐磨耐蚀性能的不足已成为行业的普遍缺陷，本领域的技术人员也尝试过各种方法，但是效果均不显著，因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。 

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法，该技术方案综合了电镀、热处理等多个步骤，经过一系列物理、化学反应，大大提高了煤枪的耐磨性，延长了煤枪的使用寿命。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）对纳米SiC粉进行镀前预处理，2）超硬金属陶瓷复合电镀；3）对镀件进行热处理，所述步骤1中具体操作如下：11）表面除油，将SiC颗粒至于丙酮液中，所述丙酮液的浓度在95%—99%，超声清洗30min，抽滤清洗，放入85℃的干燥箱干燥10min；12）表面粗化，将去油后的 SiC 颗粒放入塑料容器中，加入强酸，5min 后进行抽滤清洗；13）镀镍金属化，利用化学镀技术，对粗化后的SiC颗粒进行化学镀表面镀镍，使其金属化；14）离子化处理，将金属化后的SiC颗粒在体积浓度为0.1-1%的盐酸溶液中浸泡20—30分钟，使其带上正电荷，按后捞出干燥。在步骤11中，之所以选用丙酮，主要是丙酮对SiC纳米颗粒表面油污去除效率高，保持颗粒原始状态能力强，有利于后续步骤的完成，同时，在干燥箱中干燥过程中，安全性能更高。 

作为本发明的一种改进，所述步骤12中，所述强酸为体积浓度是95%—98%的HF。经大量的试验对比后，经显微观察SiC颗粒表面能够很好地获得大于半圆形的粗化结构，比表面积有效增大，同时HF去除SiC表面SiO2氧化膜的能力也较强，有利于后续镀镍金属化。 

作为本发明的一种改进，所述步骤13中，所述化学镀镍的参数如下，NiSO₄ 为28 g/L，柠檬酸为12 g/L，次亚磷酸钠为30 g/L，醋酸钠为8～12 g/L，十二烷基苯磺酸钠为0.02 mg/L，碘酸钾为0.1 mg/L，装载量（SiC）为15 g/L，pH为4.5，镀液温度为80～85℃。该技术方案的目的是将SiC颗粒表面包裹一层金属镍，使其在后续电镀复合镀中更好地与Ni-P基质结合，均匀地散布在基体中，镶嵌其中，从而获得耐磨更佳的金属陶瓷镀层。 

作为本发明的一种改进，所述步骤2中具体步骤如下，制备硫酸镍、氯化镍、硼酸、氟化钠、次亚磷酸钠和已经过预处理的SiC 配制的母液，用盐酸或氟化钠调节溶液pH值至3～4，待镀液稳定后，在镀液中分别放入Ni25Cr20合金管镀件电镀40-45小时，即可制得带有Ni-P-SiC金属陶瓷强化层内衬的喷煤枪。 

作为本发明的一种改进，所述步骤2中，所述母液制备方法如下，硫酸钠 250g/L，氯化钠45g/L，硼酸35g/L，次亚磷酸钠70g/L，氟化钠30g/L，SiC25-35g/L，电镀温度：65-80℃，镀液PH值：3-4，电流：0.3-0.4A， 电压：0.6V。 

作为本发明的一种改进，所述步骤3中具体步骤如下，将镀件在惰性气氛炉中，按1℃/min升温速度分别升温至600℃后，保温2h，然后按1℃/min降温速度降温至室温，最终完成强化煤枪制作。 

相对于现有技术，该技术方案通过对纳米SiC粉进行预处理，利用复合电镀技术使SiC作为一种硬度高、耐磨性好的硬质颗粒均匀地镶嵌在超硬金属陶瓷之中，在喷煤枪内附着一薄层Ni-P-SiC金属陶瓷强化层，然后经过热处理，提高煤枪内表面的硬度、耐磨性及抗氧化性，增韧煤枪内表层，大大延长了煤枪的使用寿命。 

具体实施方式

    为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式对本发明作出进一步说明。