CN101921127B - 长寿命耐高温辐射管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢铁制造领域中渗碳炉、氟化炉等各种高温热处理炉体内的主要热交换部件，具体地说是一种长寿命耐高温辐射管的制造方法。它包括以下步骤：A、将重量百分比为：碳化硅45～65％、单晶硅20～30％、碳黑10～20％、聚乙烯醇3～5％、羊毛脂0.3％的原料混合均匀，然后加入水调成膏状；B、将膏状原料采用实心注浆法注入到模具中成型；C、成型坯体脱模后进行烘干；D、将烘干好的坯体放入真空炉，升温到1800℃进行真空反应烧结。本发明制备的产品具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗热震性好、抗氧化性能优越的优点。

Description

长寿命耐高温辐射管的制造方法
技术领域
本发明涉及钢铁制造领域中渗碳炉、氟化炉等各种高温热处理炉体内的主要热交换部件，具体地说是一种长寿命耐高温辐射管的制造方法。
背景技术
辐射管为加热炉、退火炉等热处理炉的主要热交换设备，烧嘴燃料为焦炉煤气、天然气等，烧嘴工作时，辐射管管壁温度控制在1000℃以下，辐射管的原材料为耐候钢、合金钢和不锈钢等，这些材料是常用的耐热、耐腐蚀、高强度的工程材料，通常在工业炉内用作热交换管、辐射管等部件，在实际的使用过程中，存在着以下缺点。
1、辐射管进气口部位的腐蚀较为严重；
2、在高温状态下辐射管的强度降低，容易发生变形；
3、燃气介质在辐射管内壁会形成结垢，影响热交换的效果；
4、金属材质的辐射管重量大，需要的支撑强度高；
5、使用寿命不长，不耐高温，需要经常更换。
发明内容
本发明的目的在于克服现有辐射管中存在的缺点，提供一种具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗热震性好、导热系数大以及抗氧化性能优越的长寿命耐高温辐射管的制造方法。
本发明的技术方案是这样实现的：它包括以下步骤：
A、将重量百分比为：碳化硅45～65％、单晶硅20～30％、碳黑10～20％、聚乙烯醇3～5％、羊毛脂0.3％的原料混合均匀，然后加入水调成膏状；
B、将膏状原料采用实心注浆法注入到模具中成型；
C、成型坯体脱模后进行烘干；
D、将烘干好的坯体放入真空炉，升温到1800℃进行真空反应烧结。
本发明较好的技术方案是：原料的重量百分比为碳化硅55％，单晶硅为25％，碳黑为15.7％，聚乙烯醇4％，羊毛脂0.3％。
较好的加料方式是将碳化硅加入到蒸馏水中，搅拌3小时后，再加入单质硅搅拌1小时，再加入炭黑，羊毛脂进行搅拌，然后滴加PH值在6.5～7.3之间的聚乙烯醇溶液，搅拌不少于7小时，将料浆混合均匀成膏状。其中：烧结时真空度低于0.1Pa，烧结时间要大于四个小时。
本发明的有益效果是：
1)产品由金属材料转变为硅碳化硅高级陶瓷制品；
2)产品重量降低一半以上；
3)产品不耐腐蚀、不耐高温的现状明显改善；
4)产品在使用过程中不会发生形状的改变；
5)燃气的消耗量减小；
6)产品的使用寿命延长。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。
实施例一：
原料的重量百分比为碳化硅50％，单晶硅为30％，碳黑为14.7％，聚乙烯醇5％，羊毛脂0.3％。
a、配料：准备前述重量比例的原料；
b、制浆：先将碳化硅加入到蒸馏水中，搅拌3小时后，再加入单质硅搅拌1小时，再加入炭黑，羊毛脂进行搅拌，然后滴加聚乙烯醇溶液，搅拌不少于7小时，料浆混合均匀成膏状；
c、制模：根据辐射管尺寸通过机加工实物外形，再制作内外型模；
d、成型：采用实心注浆法进行注浆；
e、干燥：成型坯体脱模后，60℃的干燥房进行72小时烘干；
f、修坯：成型坯体干燥后，对坯体表面的缺陷进行修整；
g、烧结：将修整好的坯体放入真空炉，升温到1800℃进行真空反应烧结，烧结时真空度低于0.1Pa，烧结时间要大于四个小时以保证渗硅的充分进行；
h、精整：将经过真空烧结反应后的坯体通过喷丸或者打磨，去除残留在坯体表面的单质硅和杂质；
实施例二：
原料的重量百分比为：碳化硅55％，单晶硅为25％，碳黑为15.7％，聚乙烯醇4％，羊毛脂0.3％。其它与实施例一相同。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于各成分的重量百分比为：碳化硅60％，单晶硅为20％，碳黑为16.7％，PH值在6.5～7.3之间的聚乙烯醇3％，羊毛脂0.3％。其它与实施例一相同。

Claims (1)

1.一种长寿命耐高温辐射管的制造方法，它包括以下步骤：
A、原料的重量百分比为：碳化硅55%，单晶硅为25%，碳黑为15.7%，聚乙烯醇4%，羊毛脂0.3%；将碳化硅加入到蒸馏水中，搅拌3小时后，再加入单晶硅搅拌1小时，再加入碳黑，羊毛脂进行搅拌，然后滴加pH值在6.5～7.3之间的聚乙烯醇溶液，搅拌不少于7小时，将料浆混合均匀成膏状；
B、将膏状原料采用实心注浆法注入到模具中成型；
C、成型坯体脱模后进行烘干；
D、将烘干好的坯体放入真空炉，升温到1800℃进行真空反应烧结；烧结时真空度低于0.1Pa，烧结时间要大于四个小时。
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