CN218564401U - 一种金属陶瓷复合材料密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属陶瓷复合材料密封装置，该密封装置包括挡料板、凸密封和凹密封，所述长条状的凸密封和凹密封相互配合形成凹凸迷宫式密封结构，一组挡料板设置在相邻密封结构之间；所述挡料板和凹密封均由含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料制成；所述金属陶瓷预制体由粘结剂、金属粉、陶瓷颗粒按质量比为0.4:3:7~0.5:4:8的比例搅拌均匀混合而成。本实用新型增强凹密封侧端面及挡料板使用面的耐磨性，延长凹密封及挡料板使用寿命。

Description

一种金属陶瓷复合材料密封装置

技术领域

本实用新型属于水泥厂熟料烧成系统中的篦冷机设备，涉及一种金属陶瓷复合材料密封装置。

背景技术

篦冷机承担热熟料冷却、热回收和输送等功能。由于使用环境恶劣，工况变化大，机构复杂，操作难度大，篦冷机是煅烧系统中重大关键设备之一。通过对篦冷机的结构形式的改进，第四代水平行进式篦床逐步广泛使用，提高了设备运转率、热回收率等。篦床由数列组成，相邻两列模块单元连接处采用凹凸迷宫式密封装置，贯穿整个篦冷机的长度方向，确保相邻两列篦板往复运动过程中免受熟料和篦板间的磨损，且由于是密封装置物料不会从输送通道漏料。但由于篦床往复运动，篦床上的熟料反复摩擦挡料板及凹密封侧端面，加剧了挡料板及凹密封的磨损，造成挡料板与其相邻凹密封的间隙不断扩大，从而被迫频繁更换挡料板及凹面密封。凹密封磨损后,与凸密封的迷宫作用逐步失效,造成篦冷机风室漏料日益严重,增加设备维护的工作量。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种金属陶瓷复合材料密封装置，增强凹密封侧端面及挡料板使用面的耐磨性，延长凹密封及挡料板使用寿命。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种金属陶瓷复合材料密封装置，包括挡料板、凸密封和凹密封，所述长条状的凸密封和凹密封相互配合形成凹凸迷宫式密封结构，一组挡料板设置在相邻密封结构之间；其特征在于：所述挡料板和凹密封均由含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料制成；所述金属陶瓷预制体由粘结剂、金属粉、陶瓷颗粒按质量比为0.4:3:7~0.5:4:8的比例搅拌均匀混合而成；一组金属陶瓷预制体沿凹密封的轴向均分布。

所述金属陶瓷预制体为呈蜂窝状结构，蜂窝孔型为圆形或正多边形，各个蜂窝孔间的壁厚为4~30mm，金属陶瓷预制体厚度5~110mm。

所述陶瓷颗粒的颗粒大小为10-20目，陶瓷材料为：锆刚玉、黑刚玉、碳化硅、碳化硼或碳化钛；

所述粘结剂为：水玻璃、硅溶胶无机粘结剂中的一种或者两种以上按任意比例混合；

所述金属粉为FeCrC自熔合金粉,其加入量为陶瓷颗粒质量的25%~35%，粉末粒度为0.5~30um。

一组金属陶瓷预制体设置在挡料板的中间部位。

所述金属陶瓷预制体是由以下方式得到：按粘结剂、金属粉、陶瓷颗粒质量比为0.4:3:7~0.5:4:8的比例将粘结剂与陶瓷颗粒、金属粉用搅拌机均匀混合，利用粘结剂将金属粉均匀粘附在陶瓷颗粒表面,得到被粘结剂包覆的金属陶瓷颗粒，使陶瓷颗粒表面形成与金属液润湿性良好的包覆层；将得到的混合物料填充到模具中，冲压定型后，取出定型的物料，干燥后得到金属陶瓷预制体,干燥条件为：温度升高到200~250℃，其中升温速率80~150℃/h，升温至设定温度后随炉冷却至常温。

本实用新型将一组金属陶瓷预制体放置到铸件所需增强面对应的型腔处,将熔炼好的金属液浇入铸型中,冷却凝固得到含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料，并制成金属陶瓷复合材料密封装置；其中所述金属成分为高锰钢、普通碳钢、铸铁、高铬铸铁、高铬钢或耐热钢。

现有密封装置的凹密封和挡料板上没有陶瓷材料，为了增强耐磨性，本实用新型浇筑时预埋陶瓷预制体，由含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料制成密封装置。本实用新型适用于篦冷机中。

本实用新型的有益效果:

1、本实用新型通过金属液与蜂窝状金属陶瓷有机结合增强了陶瓷颗粒与金属基体的结合强度，增加耐磨性，解决了挡料板及凹密封的间隙逐步因磨损变宽，避免出现漏料；且对水泥熟料具有良好的密封效果，同时不影响气流穿过，降低了频繁更换的工作量和成本并且节能环保。

本实用新型对耐磨部位可调性：陶瓷预制体根据不同工件需求设置预制体具体尺寸，对工件表面做定位增强，以提高工件使用性能。

附图说明

图1是本实用新型中金属陶瓷复合材料密封装置的结构示意图。

图2为不同孔型结构的多孔金属陶瓷预制体结构示意图。

图3是本实用新型中金属陶瓷复合材料密封装置的截面示意图。

图4是本实用新型中金属陶瓷复合材料密封装置的实物示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

如图1，一种金属陶瓷复合材料密封装置，包括挡料板1、凸密封2和凹密封3，所述长条状的凸密封和凹密封相互配合形成凹凸迷宫式密封结构，一组挡料板设置在相邻密封结构之间；所述挡料板和凹密封均由含金属陶瓷预制体4的增强金属基复合材料制成。所述金属陶瓷预制体为呈蜂窝状结构，蜂窝孔型为圆形或正多边形，各个蜂窝孔间的壁厚为4~30mm，金属陶瓷预制体厚度5~110mm。图2为不同孔型结构的多孔金属陶瓷预制体结构示意图。一组金属陶瓷预制体沿凹密封的轴向均分布，一组金属陶瓷预制体设置在挡料板的中间部位。

所述金属陶瓷预制体由粘结剂、金属粉、陶瓷颗粒按质量比为0.4:3:7~0.5:4:8的比例搅拌均匀混合而成。

金属陶瓷预制体是由以下方式得到：按粘结剂、金属粉、陶瓷颗粒质量比为0.4:3:7~0.5:4:8的比例将粘结剂与陶瓷颗粒、金属粉用搅拌机均匀混合（优选的：按粘结剂0.4kg、金属粉3kg、10目陶瓷颗粒3.5kg、12目陶瓷颗粒3.5kg，将粘结剂与陶瓷颗粒、金属粉用搅拌机均匀混合），利用粘结剂将金属粉均匀粘附在陶瓷颗粒表面,得到被粘结剂包覆的金属陶瓷颗粒，使陶瓷颗粒表面形成与金属液润湿性良好的包覆层；将得到的混合物料填充到模具中，冲压定型后，取出定型的物料，干燥后得到金属陶瓷预制体,干燥条件为：温度升高到200~250℃，其中升温速率80~150℃/h，升温至设定温度后随炉冷却至常温。

所述陶瓷颗粒为的颗粒大小为10-20目，陶瓷材料为：锆刚玉、黑刚玉、碳化硅、碳化硼或碳化钛；

所述粘结剂为：水玻璃、硅溶胶无机粘结剂中的一种或者两种以上按任意比例混合；

所述金属粉为FeCrC自熔合金粉,其加入量为陶瓷颗粒质量的25%~35%，粉末粒度为0.5~30um。

本实用新型一种金属陶瓷复合材料密封装置的制造方法：将一组金属陶瓷预制体放置到铸件所需增强面对应的型腔处,将熔炼好的金属液浇入铸型中,冷却凝固得到含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料，并制成金属陶瓷复合材料密封装置；图3是本实用新型中金属陶瓷复合材料密封装置的截面示意图。其中所述金属成分为高锰钢、普通碳钢、铸铁、高铬铸铁、高铬钢或耐热钢。具体如下：

1、确定浇铸工艺：采用经济环保的消失模镶铸铸造工艺；

2、准备好配套的砂箱、烘干的模具、陶瓷预制体；

3、填埋造型：金属陶瓷预制体表面焊接钢钉，防止浇注时被钢水冲刷移位,依次间隙排列镶入模具，钢钉裸露在模具外面，用于定位预制体。预制体比模具表面凹进2~5mm，用消失模专用胶密封衔接处，避免后期涂料流人覆盖预制体表面，影响与钢水冶金结合效果。模具进行三次浸入涂料三次烘干晾晒，确保涂料均匀致密覆盖，同时完全去除模具和涂料里的水分。模具三次浸入涂料时，涂料粘度分别按稠、正常、稀进行配制。

选用底注式浇注系统，确保模具按顺序气液化，钢水平稳充型。按顺序：底砂-放型-加砂（砂温不高于手温）-二次加砂9成满--振动-抽空-盖薄膜-加浮砂。填埋过程中,一旦发现模具表面涂料出现破损,应立用胶布粘贴修补并补刷涂料，然后用电吹风吹干。

4、熔炼与浇注：采用中频电炉熔炼生产，终脱氧后出炉浇注。出炉温度控制在550~1600℃,钢水镇静若干分钟后浇注，浇注温度控在1500℃~1550℃。

钢水浇注时，砂箱抽真空形成一定负压，模具迅速气化,钢水慢慢占据模具位置，将金属陶瓷预制体紧紧包裹。在高温钢水的热作用下,预制体表面金属与钢水发生冶金反应。钢水凝固冷却后,与预制体冶金复合成型，得到含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料。

5、由含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料制成挡料板和凹密封，并与凸密封一起制成金属陶瓷复合材料密封装置。

本实用新型通过蜂窝状多孔金属陶瓷预制体,最后将熔炼好的金属液注入到放置预制体的型腔中，完成金属液对多孔预制体的全方位、多角度的浸渗，使金属液、陶瓷颗粒分别与颗粒表面的金属粉充分反应，形成陶瓷与金属基体的过渡层,制备出含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料，从而得到金属陶瓷复合材料密封装置。

Claims (3)

1.一种金属陶瓷复合材料密封装置，包括挡料板、凸密封和凹密封，长条状的凸密封和凹密封相互配合形成凹凸迷宫式密封结构，一组挡料板设置在相邻密封结构之间；其特征在于：所述挡料板和凹密封均由含金属陶瓷预制体的增强金属基复合材料制成；一组金属陶瓷预制体沿凹密封的轴向均分布。

2.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料密封装置，其特征在于：所述金属陶瓷预制体为呈蜂窝状结构，蜂窝孔型为圆形或正多边形，各个蜂窝孔间的壁厚为4~30mm，金属陶瓷预制体厚度5~110mm。

3.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料密封装置，其特征在于：一组金属陶瓷预制体设置在挡料板的中间部位。

Images