[發明專利]一種煉焦用坩堝表面處理方法

有效

• 申請號: 200910272309.5
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101665939A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 張前香;薛改鳳;冀漢巍;項茹;陳鵬;宋子逵;鮑俊芳;聞向東;劉尚超;張雪紅
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C23C24/00
• 分類號: C23C24/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 馬 輝

技術領域

本發明是一種對試驗室煉制焦炭用的合金鋼坩堝進行表面處理 的方法，具體地說是一種煉焦用坩堝表面處理方法。

背景技術

隨著高爐強化冶煉技術的推廣應用，焦炭在高爐內的骨架作用愈 來愈受到煉鐵和焦化工作者的共同關注。影響焦炭熱性質的因素很 多，在煉焦工藝固定時，選擇和應用煉焦煤，并進行合理配煤是提高 焦炭高溫冶金熱性能的主要途徑。

目前由于各焦化廠常用的煉焦單種煤品種多，數量大，常常采用 煉制坩堝焦炭的實驗進行研究，以對單種煤焦炭、不同配比配煤的焦 炭熱性質作出評價，可優化選擇配煤方案，為制定合理的生產配煤方 案提供依據。焦炭是將煤在高溫條件下隔絕空氣進行干餾后的產物， 煉制坩堝焦的溫度通常是1000±50℃，試驗中用來煉焦的坩堝有剛玉 坩堝和合金鋼坩堝。用剛玉坩堝，煉焦后剛玉坩堝內外表面都比較光 滑，無明顯損壞，但剛玉坩堝在使用過程中容易產生裂紋或破裂；用 合金鋼坩堝，煉焦后合金鋼坩堝內表面被煤粉或焦粉隔絕了空氣的部 份比較光滑，無明顯損壞，在合金鋼坩堝上面入口部分有氧化鐵皮； 外表面在使用過程中，形成很厚的、疏松的氧化層，有大量脫皮、剝 落現象，導致坩堝壁厚薄嚴重不均，出現漏洞。因此剛玉坩堝或合金 鋼坩堝經常需要更換，坩堝使用壽命短，試驗消耗成本高。因此解決 坩堝表面的耐高溫和耐氧化問題一直是煉焦技術人員亟待解決的技 術問題。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種煉焦用坩堝表 面處理方法，它可以解決坩堝表面的耐高溫和耐氧化問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：它包括以下步驟：

(1)、將鋼坩堝用稀鹽酸浸泡除銹，然后用水沖洗干凈；

(2)、將坩堝浸泡在丙酮溶液中進行除油；

(3)、在丙酮中浸泡完后，取出再次放入流動的自來水中進行沖洗， 至坩堝表面光潔；

(4)、取出坩堝置于抽真空干燥箱中烘干，然后在抽真空干燥箱中 冷卻至室溫；

(5)、將鋁粉、三氧化二鋁粉、氯化銨混合配置成固體復合劑；

(6)、在涂層箱的底部鋪上固體復合劑；

(7)、將坩堝放入涂層箱，用固體復合劑充分包埋合坩堝，以保證 固體復合劑收縮時合坩堝不致露出；

(8)、蓋上涂層箱蓋，并用耐火泥密封，將密封好的涂層箱放入箱 式電阻爐中進行擴散復合鋁涂層；

(9)、復合鋁涂層后，取出坩堝冷至室溫即可。

其中所述的固體復合劑的質量百分比為鋁粉18-35％、三氧化二 鋁粉64-81％、氯化銨1-2％。

本發明利用固體復合劑對合金鋼坩堝表面進行復合鋁涂層。復合 鋁涂層原理：鋁或鋁鐵合金與活化劑(如氯化銨等)，在加熱時發生 反應，氯化銨受熱分解，反應如下：NH₄Cl＝NH₃+HCl、 6HCl+2Al＝2AlCl₃+3H₂；氯化鋁與合金鋼坩堝表面接觸，反應如下： AlCl₃+Fe＝FeCl₃+[Al]；在合金鋼坩堝表面析出活性鋁原子，活性鋁 原子被合金鋼坩堝表面吸附，然后向內擴散，形成復合鋁涂層。

利用本方法對合金鋼坩堝進行表面處理，在合金鋼坩堝外表面復 合一層Al₂O₃膜，在高溫氧化過程中無明顯剝落現象，增強坩堝耐高 溫氧化和防腐蝕性能，使用壽命大大延長，降低試驗成本，提升了試 驗裝置性能，為試驗研究工作順利開展創造了有利條件；為優化選擇 配煤方案，制定合理的生產配煤方案，保證或提高焦炭質量。

具體實施方式

以下結合是實力對本發明作進一步描述：

實施例1

一材料準備

1基體：合金鋼坩堝

2涂層材料：

鋁粉：200目，純度＞95％；

三氧化二鋁：200目，純度＞95％；

氯化銨：化學純；

二涂層制作方法

1將合金鋼坩堝用10％稀鹽酸浸泡10～30分鐘，進行除銹；

2取出合金鋼坩堝放入流動的自來水中沖洗，用pH試紙檢測水的酸 性，使沖洗后水的pH值同自來水pH值；