CN102191450A - 锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法 - Google Patents

锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种锅炉出渣机的陶瓷涂层及制作方法，它可以有效防止出渣机磨损和氧化腐蚀，延长设备的使用寿命，本发明采用的技术方案是：在锅炉出渣机壳体金属表面火焰喷涂一层或多层金属或金属与陶瓷混合物的结合层，再在结合层上喷涂陶瓷层，最后用塑料将陶瓷层中的孔隙封闭形成封闭层。其中结合层的用途是为了使陶瓷层与金属表面能够牢固结合，封闭层是将陶瓷层中的孔隙封闭，防止空气和水分进入涂层的深处发生氧化反应，影响各个涂层的结合力。

Description

锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷涂层技术领域，具体的说是涉及一种用于耐磨防腐的锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法。
背景技术
锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。随着时代的发展，锅炉的使用已经广泛的用于电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业，当今工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。从能源利用的角度看，锅炉是一种能源转换设备，在锅炉中，燃煤的化学贮藏能通过燃烧过程转化为人们需要的燃烧产物热能，然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体如水和蒸汽，依靠它将热量输送到用热设备中去。但是我们还要看到锅炉在为人们提供服务的同时也释放出了大量的含硫气体和煤渣。
现代锅炉的使用早已摆脱了早先单一锅炉运行的状态，它已经成为一个生产链条中的一部分，锅炉本身也是由多个部件、附件组成的，一旦一处发生故障停止使用，这将影响整个生产系统的正常运行。锅炉出渣机是燃煤锅炉上的一个重要配套设备，它在整个锅炉运行中起着至关重要的作用，它的用处是将锅炉中燃烧了的煤即煤渣排出机器之外；它的另一个重要用途是避风，就是隔断锅炉的出渣口与外界空气的通道，保持锅炉燃烧室在负压条件下运行。为了让锅炉出渣机能够起到避风的作用，设计、安装锅炉时，锅炉出渣机被安装在炉体尾部的一个大坑中，工作时锅炉出渣机里面灌满了水，这些水挡住了外界空气与炉内的通道，煤渣必须落入水中降温后才能被排出到炉体外界。由于锅炉排出的煤渣中含有大量的硫化物随煤渣进入水中，形成了酸性溶液，出渣机经过一段时间的腐蚀就会发生漏水现象，使整个大坑充满了水；另一方面由于锅炉房特殊的工作环境，每天也会有很多水流入大坑中，日久天长就形成了对锅炉出渣机壳体内、外部表面的氧化腐蚀，影响到设备的寿命。相对于氧化腐蚀来说，锅炉出渣机内部磨损才是影响设备寿命的主要原因，由于煤渣落入出渣机壳体内部的水里后，一些细小颗粒和块状物的硬度变大，在被机器排出的过程中对出渣机内部表面的磨损十分严重，一般一年就可以磨下去2mm左右，工作5年就要更换出渣机。另一方面，由于出渣机壳体内磨损严重，零步件间的间隙不断增大，经常有一些坚硬的块状物卡死在被磨大的间隙中，导致机器无法运转，发生设备故障，影响设备的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于改进和弥补现有技术的缺陷和不足，提供一种可以有效防止出渣机磨损和氧化腐蚀的锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法，即在出渣机易磨损和腐蚀的壳体内外表面喷涂陶瓷涂层来延长设备的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法，即在锅炉出渣机壳体金属表面火焰喷涂一层或多层金属或金属与陶瓷混合物的结合层，再在结合层上喷涂陶瓷层，最后用塑料将陶瓷层中的孔隙封闭。其中结合层的用途是为了使陶瓷层与金属表面能够牢固结合，塑料将陶瓷层中的孔隙封闭的目的是防止空气和水分进入涂层的深处发生氧化反应，影响各个层的结合力。
1.结合层的材料及制作方法；
(1).本发明结合层材料是：
Ni-Al粉状合金，其中Al含量5～20％；
Ni-Cr粉状合金，其中Ni含量20～80％；
Ni-Cr-Fe-C粉状合金，其中Ni含量5～30％、Cr含量5～40％、C含量0.1～1％、其余为Fe；
Ni-Al2O3混合物，其中Ni含量5～95％。
(2).本发明结合层最佳材料是：
Ni-Al粉状合金，其中Al含量100％；
Ni-Cr粉状合金，其中Ni含量50％；
Ni-Cr-Fe-C粉状合金，其中Ni含量18％、Cr含量25％、C含量0.5％、其余为Fe；
Ni-Al2O3混合物，其中Ni含量42％。
(3).本发明结合层的制作方法：
结合层可以是上述材料中的一种所构成的单一涂层，也可以是两种以上材料交替喷涂构成的复合涂层。
在喷涂结合层之前，应对出渣机壳体金属表面进行喷砂处理，去除油渍、铁锈、焊渣，获得一个干净、粗糙的表面。喷涂时空气压力为0.5～0.7Mpa，砂粒平均直径为0.5～2.5mm，喷距150～200mm。
喷涂设备为普通的QSH-4型氧-乙炔火焰喷涂枪，喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，结合层的厚度为0.1～0.3mm。
2.陶瓷层的材料及制作方法：
(1)本发明陶瓷层材料是：
粉状Al2O3-TiO2-SiO2混合物，其中TiO2含量0～50％，SiO2含量0～3％，其余为Al2O3；
粉状Zr2O3-CaO-SiO2-Al2O3混合物，，CaO含量1～8％，SiO2含量1～6％，Al2O3含量0～3％，其余为Zr2O3；
粉状Cr2O3-Al2O3混合物，，Al2O3含量0～20％，其余为Al2O3。
(2).本发明陶瓷层最佳材料：
粉状Al2O3-TiO2-SiO2混合物，其中TiO2含量25％，SiO2含量1.5％，其余为Al2O3；
粉状Zr2O3-CaO-SiO2-Al2O3混合物，，CaO含量4％，SiO2含量3％，Al2O3含量1.5％，其余为Zr2O3；
粉状Cr2O3-Al2O3混合物，，Al2O3含量10％，其余为Al2O3。
(3).本发明陶瓷层的制作方法：
陶瓷层可以是上述材料中的一种所构成的单一涂层，也可以是两种以上材料交替喷涂构成的复合涂层。
喷涂设备为普通的QSH-4型氧-乙炔火焰喷涂枪，喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，陶瓷层的厚度为1～2mm。
3.封闭层的材料及制作方法：
(1)本发明封闭材料是：
热固性树脂：环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯树脂和固化剂；
热塑性塑料：氯化聚醚、聚苯硫醚、氟塑料，使用的有机或无机溶剂作为塑料溶液的溶剂，其含量为20～70％。
(2).本发明封闭层的制作方法：
封闭时，用上述封闭剂中的一种或多种交替对陶瓷层进行浸渍、刷涂、喷涂，使其深入陶瓷层孔隙内，然后进行固化或塑化处理，将孔隙封闭。
具体实施方式
本发明提供了一种锅炉出渣机的陶瓷涂层及制备方法：
1.喷涂前金属表面的预处理：
在喷涂结合层之前，应对出渣机壳体金属表面进行喷砂处理，去除油渍、铁锈、焊渣，获得一个干净、粗糙的表面。喷涂时空气压力为0.5～0.7Mpa，砂粒平均直径为0.5～2.5mm，喷距150～200mm。
2.本发明结合层材料的最佳原料：
Ni-Al粉状合金，其中Al含量100％；
Ni-Cr粉状合金，其中Ni含量50％；
Ni-Cr-Fe-C粉状合金，其中Ni含量18％、Cr含量25％、C含量0.5％、其余为Fe；
Ni-Al2O3混合物，其中Ni含量42％。
3.本发明结合层的制备方法：
喷涂设备为普通的QSH-4型氧-乙炔火焰喷涂枪，喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，结合层的厚度为0.1～0.3mm。
4.本发明陶瓷层最佳材料：
粉状Al2O3-TiO2-SiO2混合物，其中TiO2含量25％，SiO2含量1.5％，其余为Al2O3；
粉状Zr2O3-CaO-SiO2-Al2O3混合物，，CaO含量4％，SiO2含量3％，Al2O3含量1.5％，其余为Zr2O3；
粉状Cr2O3-Al2O3混合物，，Al2O3含量10％，其余为Al2O3。
5.本发明陶瓷层的制备方法：
喷涂设备为普通的QSH-4型氧-乙炔火焰喷涂枪，喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，陶瓷层的厚度为1～2mm。
6.本发明封闭层材料是：
热固性树脂：环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯树脂和固化剂；
热塑性塑料：氯化聚醚、聚苯硫醚、氟塑料，使用的有机或无机溶剂作为塑料溶液的溶剂，其含量为20～70％。
7.本发明封闭层的制备方法：
封闭时，用上述封闭剂中的一种或多种交替对陶瓷层进行浸渍、刷涂、喷涂，使其深入陶瓷层孔隙内，然后进行固化或塑化处理，将孔隙封闭。
本陶瓷衬里锅炉出渣机与现有技术生产的出渣机相比，使用寿命可延长2倍以上，大大的减少了设备的故障率，提高了设备的稳定性和可靠性。

Claims (2)

1.一种锅炉出渣机的陶瓷涂层及制作方法，其特征是：陶瓷涂层共包括结合层、陶瓷层和封闭层，各层的材料及制作方法如下：
(1).结合层的材料：
Ni-Al粉状合金，其中Al含量5～20％；
Ni-Cr粉状合金，其中Ni含量20～80％；
Ni-Cr-Fe-C粉状合金，其中Ni含量5～30％、Cr含量5～40％、C含量0.1～1％、其余为Fe；
Ni-Al2O3混合物，其中Ni含量5～95％；
(2).陶瓷层的材料：
粉状Al2O3-TiO2-SiO2混合物，其中TiO2含量25％，SiO2含量1.5％，其余为Al2O3；
粉状Zr2O3-CaO-SiO2-Al2O3混合物，，CaO含量4％，SiO2含量3％，Al2O3含量1.5％，其余为Zr2O3；
粉状Cr2O3-Al2O3混合物，，Al2O3含量10％，其余为Al2O3；
(3).封闭层的材料：
热固性树脂：环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯树脂和固化剂：
热塑性塑料：氯化聚醚、聚苯硫醚、氟塑料，使用的有机或无机溶剂作为塑料溶液的溶剂，其含量为20～70％。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉出渣机的陶瓷涂层及制作方法，其特征是：陶瓷涂层的制作方法是：
(1).出渣机表面预处理方法：
对出渣机壳体金属表面进行喷砂处理，喷涂时空气压力为0.5～0.7Mpa，砂粒平均直径为0.5～2.5mm，喷距150～200mm；
(2).结合层制作方法：
喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，结合层的厚度为0.1～0.3mm；
(3).陶瓷层制作方法：
喷涂时出渣机金属表面预热温度为120℃～160℃，喷涂过程中控制金属部件整体温度在250℃以下，陶瓷层的厚度为1～2mm；
(4).封闭层的制作方法：
封闭时，用上述封闭剂中的一种或多种交替对陶瓷层进行浸渍、刷涂、喷涂，使其深入陶瓷层孔隙内，然后进行固化或塑化处理，将孔隙封闭。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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