[發明專利]一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴及其制備方法無效

申請號：	201010189120.2	申請日：	2010-06-01
公開（公告）號：	CN101850308A	公開（公告）日：	2010-10-06
發明（設計）人：	王衛澤;張顯程;涂善東;張春子;王建鋒;齊一華;軒福貞	申請（專利權）人：	華東理工大學
主分類號：	B05B1/00	分類號：	B05B1/00;B05C9/10;C10J3/50;C23C24/10
代理公司：	上海順華專利代理有限責任公司 31203	代理人：	談順法
地址：	200237 ***	國省代碼：	上海;31
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種帶有碳化涂層水煤漿噴嘴及其制備方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明專利涉及一種能夠提高抗沖蝕性能的水煤漿噴嘴及其制備方法方法，具體涉及一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴及其制備方法。

背景技術

水煤漿噴嘴是水煤漿氣化爐的核心部件，在工作過程中中心噴管(圖1中所示3)中的氧氣與內環道(圖1中所示2)的水煤漿混合后，再與外環道(圖1中所示1)的主氧混合從噴嘴噴出。在出口所在的爐內形成一股具有一定長度黑區的穩定火焰，從而為氣化創造條件。水煤漿一般是由60-70％左右的煤粉和30-40％左右的水以及少量的化學添加劑通過物理方法制成。水煤漿具有濃度高、粘度大、霧化困難等問題。同時煤粉中的黃鐵礦、石英等許多高硬度雜質的存在，使其在較高的線速度下通過水煤漿噴嘴時，在噴嘴內壁產生嚴重沖蝕作用。一般可見，噴嘴內部磨損表面處存在大量犁溝、溝槽和凹坑(丁澤良等，摩擦學學報，2003)，從而嚴重影響噴嘴的霧化效果，降低煤漿的燃燒率。同時煤氣中的一氧化碳含量和煤氣壓力不能達到要求，需要停爐進行更換和修復。嚴重影響了生產的連續、高效運行，產生巨大的經濟損失。

目前國內外制作水煤漿噴嘴主要采用金屬、硬質合金和陶瓷。由于金屬材料具有良好的加工工藝性，可用于制作結構復雜的噴嘴。但由于金屬材料的硬度低，在低角沖蝕條件下沖蝕率較高，因而用其制作的噴嘴通常沖蝕磨損嚴重，使用壽命短。硬質合金具有高硬度、高彈性模量及耐酸、耐堿和抗氧化性好等特性，且在水煤漿的低角度沖蝕下，硬質合金的沖蝕率比金屬材料小得多。但是硬質合金屬于脆性材料，韌性和抗沖擊性能低于金屬材料，而且其加工工藝性能差，不適合制作結構復雜的噴嘴。陶瓷材料也具備金屬材料所不具備的優點，包括高熔點、耐磨損、耐腐蝕等特點。但是它難加工、韌性差、脆性大，依然不能滿足加工工藝的要求。可見，單一的噴嘴材料不能滿足噴嘴的實際使用需求。

發明內容

針對現有水煤漿噴嘴在工作中存在沖蝕磨損嚴重的問題，本發明的目的在于提供一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴及其制備方法，旨在提高水煤漿噴嘴的抗沖蝕性能，延長噴嘴使用壽命。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴，所述的水煤漿噴嘴具有水煤漿通道1、主氧外環通道2和主氧中心噴管3，其特征在于，水煤漿通道1的內壁帶有一層鎳-碳化鎢涂層4，鎳-碳化鎢涂層4的高度為從水煤漿通道1出口到距離水煤漿通道1出口L+(0.1～0.2)L處，其中，L為水煤漿通道1的通道拐角處5到水煤漿通道1出口的距離；所述的鎳-碳化鎢涂層組分的質量百分比為：碳化鎢15～25％，鎳75～85％。

鎳-碳化鎢涂層4的厚度為200～300微米。

本發明還提供一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1、將噴嘴水煤漿通道處的沖蝕磨損嚴重部位，即從水煤漿通道1出口到距離水煤漿通道1出口處L+(0.1～0.2)L的內孔周向范圍的內壁，噴砂粗化處理后經丙酮清洗；

2、采用激光熔覆法，在步驟1所述的沖蝕磨損嚴重部位制備鎳-碳化鎢涂層，涂層組成為15-25％WC和75-85％Ni，從而制成帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴。

有益效果

在相同的沖蝕速度、不同的沖蝕角度下，本發明的水煤漿噴嘴的沖蝕率小于沒有涂層的單一材料噴嘴，其抗沖蝕性能比哈氏合金噴嘴提高1.7倍以上，本發明的噴嘴降低了水煤漿噴嘴的沖蝕磨損率，延長了水煤漿噴嘴的使用壽命。且工藝簡單，實施性強。

附圖說明

圖1是本發明結構的剖面圖。

其中：1-水煤漿通道，2-主氧外環通道，3-主氧中心噴管，4-鎳-碳化鎢涂層，5-水煤漿通道拐角處，L-水煤漿通道1的通道拐角處5到水煤漿通道1出口的距離。

圖2是不同材料的沖蝕率示意圖

具體實施方式

本發明提供了一種帶有鎳-碳化鎢涂層的水煤漿噴嘴，應用涂層以提高噴嘴的抗沖蝕磨損能力，延長噴嘴的使用壽命。下面以結合附圖來說明具體的實施方式。