[發明專利]一種適用于高爐風口的表面多元合金共滲工藝

有效

• 申請號: 201310182654.6
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103266299A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 龍文元;范寶柱;江榮生
• 申請（專利權）人: 江西重科機械有限公司
• 主分類號: C23C10/56
• 分類號: C23C10/56
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種適用于高爐風口的表面多元合金共滲工藝。

背景技術

?煉鐵或煉鋼高爐是通過其上置的高爐風口向高爐內輸送熱風的，以提供氧氣滿足冶煉生鐵的需要，其中作為內套風口使用的高爐風口距溫度較高的高爐燃燒區較近，高爐風口要承受燃燒區的熱輻射和對流的影響，還承受著下降物流的磨損、噴煤粉的磨蝕和燃燒產物及氣流的沖刷，以及鐵渣的飛濺、鐵流的燒熔，高爐風口在這種十分苛刻的條件下，很容易受到損壞，因此高爐風口的使用壽命長短將會直接影響煉鐵高爐的運轉周期和產品產量以及經濟效益。

從高爐風口在工作中的損壞形式來看，都是先從表面開始，因此近年來人們逐漸開始對高爐風口進行表面合金化或表面涂覆，在提高表面強度、硬度、耐磨、耐蝕性的同時又能保持基體的優良的傳導性能，從而提高其使用壽命。目前對高爐風口的表面處理通常采用多元合金共滲，也存在多種不同的元合金共滲工藝，但效果并不是很理想，還有待于進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種適用于高爐風口的表面多元合金共滲工藝,它能大大提高純銅高爐風口的表面耐磨、耐熱和抗氧化性能，從而提高高爐風口套的使用壽命。

本發明是這樣來實現的，一種適用于高爐風口的表面多元合金共滲工藝，其特征在于所述多元合金是由下述重量配比的原料制成：100目的Al粉為25~30%、100目的Cr-Fe粉為22~26%、100目的Mo-Fe粉為12~16%、100目的Fe粉為3~6%、Al₂O₃粉為?22~26%、NH₄C1化學純為1.5~2.5%、氯化稀土粉為1.5~3%。所述共滲工藝包括以下步驟：1）按權利要求1所述的多元合金共滲劑配方配制共滲劑，將物料混合好后，在球磨機中研磨60~90min，使其完全混合均勻后裝入滲罐；2）將高爐風口套表面除油、除銹、打磨光潔并用丙酮清洗干燥后埋入滲罐內的滲劑中部，用水玻璃加粘土密封后置于加熱爐中；3）將爐溫升至300?C時保溫20~30min，然后再升溫至500?C時保溫20~30min，最后升溫至840?C~900?C保溫8~10小時，出爐空冷。

本發明的技術效果是：本發明通過改進多元合金共滲劑的配方及其工藝方案，采用鋁-鐵-鉻-鉬-稀土等多元合金共滲方法在高爐風口表面制備長效耐磨、耐熱和抗氧化的滲層，通過此方案可大大提高純銅高爐風口的表面耐磨、耐熱和抗氧化性能，從而提高高爐風口套的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

圖2為本發明高爐風口小套多元合金共滲后表面的掃描電鏡圖。

具體實施方式

實施例1

采用的表面多元共滲劑的原料及重量配比如下：?Al粉?100目?30%、Cr-Fe粉?100目?26%、Mo-Fe粉?100目?16%、Fe粉?100目?3%、Al₂O₃?粉?22%、NH₄C1化學純?1.5%、氯化稀土粉?1.5%；

其制備工藝如下：如圖1所示，

1）按以上原料配方配制共滲劑，將物料混合好后，在球磨機中研磨60min，使其完全混合均勻后裝入滲罐；

2）將高爐風口套表面除油、除銹、打磨光潔并用丙酮清洗干燥后埋入滲罐內的滲劑中部，用水玻璃加粘土密封后置于加熱爐中；

3）將爐溫升至300?C時保溫20min，然后再升溫至500?C時保溫20min，最后升溫至840?C?C保溫8小時，出爐空冷；

通過上述方法得到的純銅高爐風口工件，具有明顯的下列特性：

（1）共滲層的厚度大約1.2mm；

（2）表面滲層的結構分為三層：外層表面燒結層、中間冶金熔合層、內層擴散層；滲層中合金元素的分布呈梯度變化，如圖2高爐風口小套多元合金共滲后表面的掃描電鏡圖所示。

實施例2

?????采用的表面多元共滲劑的原料及重量配比如下：?Al粉?100目?25%、Cr-Fe粉?100目?25.5%、Mo-Fe粉?100目?15%、Fe粉?100目?5.5%、Al₂O₃?粉?25%、NH₄C1化學純?2%、氯化稀土粉?2%；

其制備工藝如下：

1）按以上原料配方配制共滲劑，將物料混合好后，在球磨機中研磨75min，使其完全混合均勻后裝入滲罐；