[發明專利]一種在高爐冷卻壁中鑄入冷卻水管的防滲碳施工工藝

有效

• 申請號: 201110361071.0
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102367498A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 文夢新;姚庭奎;馬文高
• 申請（專利權）人: 攀枝花鋼鐵有限責任公司機械制造分公司
• 主分類號: C21B7/10
• 分類號: C21B7/10;C23C4/12;C23C4/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬

技術領域

本發明涉及一種防滲碳的施工工藝，尤其是涉及一種在高爐冷卻壁中鑄入冷卻水管的防滲碳施工工藝，屬于冶金機械制造技術領域。

背景技術

冶金高爐用冷卻壁的使用壽命的長短，主要取決于冷卻水管防滲碳效果?，F有冷卻壁的含碳量一般在3.4％～3.6％之間，而冷卻水管的材質為20鋼，其含碳量在0.15％～0.25％之間，澆鑄時，冷卻水管被含碳量很高的高溫鐵水包圍，如果沒有防滲碳涂層保護，鐵水中的碳勢必會向冷卻水管內部滲入，導致冷卻水管表層增碳，增碳后的冷卻水管將失去韌性，在高壓冷卻水或其它外力的作用下，冷卻水管極易破裂導致滲漏，從而縮短冷卻壁的使用壽命。冷卻壁的使用壽命一般要求在10年以上，產生滲碳后的冷卻水管使用壽命一般只有2年左右，故冷卻壁鑄入冷卻水管的防滲碳效果的好壞是決定高爐冷卻壁使用壽命長短的關鍵。目前，國內高爐冷卻壁冷卻水管防滲碳技術，普遍采用的工藝是在冷卻水管上涂覆一層厚度為0.3～0.5mm的水基鋯英粉涂料，然后再鑄入冷卻壁內。采用上述工藝生產的冷卻壁，由于在澆鑄時，高溫鐵水部分擊穿水基鋯英粉涂料后與冷卻水管接觸，在冷卻水管外表面形成局部滲碳層，其滲碳深度一般在0.1～0.5mm范圍內，且鑄入的冷卻水管與冷卻壁本體之間的間隙≥0.3mm，這樣就容易出現冷卻水管破裂、冷卻壁滲水等現象，降低冷卻壁的使用壽命，加大設備檢修量，降低高爐的正常生產效率，影響高爐的產量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種在向高爐冷卻壁內鑄入冷卻水管時不會在冷卻水管的外表面滲入碳形成滲碳層的防滲碳施工工藝。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種在高爐冷卻壁中鑄入冷卻水管的防滲碳施工工藝，包括以下步驟，

先彎制鑄入冷卻壁中的冷卻水管，并對彎制合格的冷卻水管進行除銹處理；再在所述冷卻水管的外表面上均勻噴涂一層厚度不超過0.1mm～0.15mm的Al₂O₃；然后再在均涂合格的冷卻水管外表面涂刷一層厚度不超過0.2mm的水基鋯英粉涂料，并進行干燥處理；最后將干燥合格的冷卻水管預埋入鑄造型腔，合箱澆注冷卻壁，待成型、冷卻至800℃以下后去型腔空冷，向冷卻水管外表面噴涂的Al₂O₃涂層是通過下述步驟形成的，先將Al絲熔化，形成熔融的高溫液態Al，然后再將該熔融的高溫液態Al均勻的噴涂到冷卻水管的外表面上，并在熔融的高溫液態Al噴涂到冷卻水管外表的過程中與空氣中的氧化合形成Al₂O₃涂層。

進一步的是，Al絲的熔化和將熔化的高溫液態Al噴涂到冷卻水管的外表面的操作均是采用金屬火焰氣體噴槍來實現的。

進一步的是，在冷卻水管外表面噴涂的Al₂O₃的厚度為0.1mm～0.15mm。

進一步的是，在對冷卻水管進行除銹處理時，采用噴丸除銹。

進一步的是，在冷卻水管外表面噴涂Al₂O₃時，應在除銹后的四小時以內完成。

上述方案的優選方式是，用于給冷卻水管外表面噴涂Al₂O₃的Al絲的直徑為2.0mm。

進一步的是，在冷卻水管外表面涂刷的水基鋯英粉涂料的厚度為0.1mm～0.2mm。

進一步的是，在冷卻水管外表面涂刷水基鋯英粉涂料時，應在均涂完Al₂O₃后的4小時內完成。

進一步的是，涂刷完水基鋯英粉涂料的冷卻水管干燥時，采用自然風干或在烘干窯內烘干。

上述方案的優選方式是，當采用烘干窯對冷卻水管進行干燥時，烘干窯內的溫度為100～120℃。