[发明专利]一种风口小套的处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于送风系统技术领域，具体涉及一种风口小套的处理工艺。

背景技术

风口小套是送风系统的关键部件，其寿命的长短直接影响到高炉的稳定顺行和高产。风口在炉内的工作环境十分恶劣，不仅要承受炉内的高温(2000℃左右)，而且伸入炉内的部分直接受液态渣铁的侵蚀和热态物料的磨损。

现阶段使用的风口小套普遍为铸铜空腔式，纯铜热传导性能较高，但强度、硬度等机械性能较低，耐高温磨损性和抗高温氧化性差，在高温熔融液体和颗粒冲刷环境下寿命较短。因高炉风口属连续工作且无法在使用中检修更换的设备，一旦发生熔蚀、开裂等损坏现象，需休风进行更换，不仅备品备件费用增加，而且直接对高炉产量、生产节奏、技术指标带来不利影响，造成较大经济损失，因此提高风口小套使用寿命具有重要意义。现阶段提高小套寿命，在工艺上要求：提高材质纯度、提高铸造质量、提高焊接质量，目前生产工艺相对成熟；在镀层工艺技术方面：主要有等离子喷涂陶瓷涂层、氧乙炔火焰喷涂、渗钼和堆焊耐磨合金层等，但存在较多缺点，比如涂层与基体结合强度低，易脱落、涂层较厚影响热量传导等。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种风口小套的处理工艺，按以下步骤完成：

第一步，先对风口小套进行表面处理；

1)用高压水雾对风口小套进行清洗干净后，把硅藻土：草酸：水按照质量百分比6:1:4比例搅拌成糊状，涂抹在风口小套外层，自然晾干后，再次用高压水雾进行清洗，至表层没有杂质；然后采用超声波清洗方式进行脱脂处理；

将处理完的风口，放在90～110℃的烘干箱中烘干30min，最后运用常规的电弧喷涂工艺在风口小套的表面预喷涂0.6～0.8mm的稀土铝；

第二步，制作共渗剂，所述共渗剂由以下质量百分比的组分组成，铬铁38～42％，硅铁8～12％，氯化铵3～5％，三氧化二铝42～48％，氟化钠0.8～1.2％，将各组分混合均匀后，用球磨机球磨5h，制得粒度为100～150目的共渗剂；

第三步，将步骤一电弧喷涂后的风口小套与步骤二制备的共渗剂放入渗箱中，用共渗剂将风口小套包严实，将渗箱放入高温箱式电阻炉，在300℃的条件下保温30～40min，将氯化铵部分分解，排出炉内的空气后，用耐火泥将盖密封好，保证渗箱里的还原气氛；再在450℃的条件下保温2h，然后将炉温升至900℃再保温10h后，待高温箱式电阻炉冷却至室温出炉，将风口小套取出，剥掉表面残余共渗剂，这时得到表面性能较好的风口小套。

本发明风口小套在高炉生产中属A类备品备件，对结构和材质等均有较高要求，这一工艺是在不改变风口小套的材质和结构的前提下，运用多元化学共渗热扩散机理，控制合理的工艺参数对其进行热处理，在表面形成一定厚度的高强度和高性能镀层，提高风口小套的高温耐磨性、高温抗氧化性等，从而延长其使用寿命，减少高炉休风更换小套的次数，降低备件消耗成本，同时保证炉况的长期顺行，为取得更好经济技术指标打好基础。该工艺是在化学热处理的基础上采用铬、铝、硅、稀土多元共渗工艺对铜质风口小套进行表面处理，在铜基体表面形成共渗层，提高纯铜表面的耐高温性能和抗磨损性能。因此与现有技术相比，本发明通过这一工艺处理后的风口小套，在铜基体表层形成一定镀膜，表层硬度显著增加，同时提高其抗高温耐冲蚀、抗氧化、耐磨等性能。第二，在化学热处理时表面电弧喷涂稀土铝与铜基体有密切接触，使各种活性元素的热扩散在载体铝液中进行和完成，保证了化学共渗的质量和连续进行，这样可以使得共渗层与铜基体结合强度增加，共渗层不易脱落；第三，预喷涂材料为稀土铝，稀土元素有催渗作用，可缩短热处理周期，降低工艺成本，同时，稀土元素可保证渗层组织细密、共渗层中晶粒更细更均匀。

具体实施方式

实施例1

本实施例所述一种风口小套的处理工艺，按以下步骤完成：

第一步，先对风口小套进行表面处理；

1)用高压水雾对风口小套进行清洗干净后，把硅藻土：草酸：水按照质量百分比6:1:4比例搅拌成糊状，涂抹在风口小套外层，自然晾干后，再次用高压水雾进行清洗，至表层没有杂质；然后采用超声波清洗方式进行脱脂处理，为了确保脱脂效果和不腐蚀铜表层材料，将处理完的风口，放在90℃的烘干箱中烘干30min，最后运用常规的电弧喷涂工艺在风口小套的表面预喷涂0.6mm的稀土铝，起到粗化效果，也可起到催渗剂的效果；