[發(fā)明專(zhuān)利]一種催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810671283.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108486522A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常輝;宋長(zhǎng)祥;徐娜;張春智;欒勝家;張甲;侯萬(wàn)良;常新春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所;沈陽(yáng)瑞豐德石化設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C4/129
• 分類(lèi)號(hào): C23C4/129;C23C4/073
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

本發(fā)明公開(kāi)了一種催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層及其制備方法，屬于石化閥門(mén)領(lǐng)域。該耐磨耐蝕涂層為雙層結(jié)構(gòu)，粘結(jié)底層為Ni基合金涂層，工作面層為Co基耐磨耐蝕涂層，涂層采用超音速火焰噴涂技術(shù)制備，其工藝參數(shù)為：氧氣流量1750?2100SCFH，煤油5?8GPH，送粉量50?70g/min，送粉氣流量20?26SCFH，噴涂距離350?400mm。本發(fā)明獲得的閥門(mén)耐磨耐蝕涂層，防止了閥體的磨漏現(xiàn)象，有效地避免了閥板和密封面的嚴(yán)重磨損問(wèn)題，大大提高了閥門(mén)的使用壽命，解決了催化裂化裝置穩(wěn)定安全生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石化閥門(mén)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

石化領(lǐng)域催化裂化車(chē)間的輸送系統(tǒng)，屬于氣力輸送的一種方式，是物料和壓力的輸送，對(duì)催化裂化裝置上的閥門(mén)形成的沖擊和磨損都很?chē)?yán)重。閥門(mén)是氣力輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，理想中的閥門(mén)應(yīng)具有耐磨性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)催化裂化裝置(如流化床催化裂化設(shè)備)上閥門(mén)的耐磨性、穩(wěn)定性均不理想，國(guó)產(chǎn)閥門(mén)平均壽命2個(gè)月左右，進(jìn)口閥門(mén)的壽命僅有6個(gè)月左右，生產(chǎn)過(guò)程中需要頻繁更換閥門(mén)，大大增加了各企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，影響效益，更換閥門(mén)時(shí)泄漏的高溫?zé)煔鈱?dǎo)致作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大，易對(duì)人員造成燙傷和粉塵吸入，一旦閥門(mén)泄漏嚴(yán)重?zé)o法更換，會(huì)嚴(yán)重影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

閥門(mén)表面采用耐磨耐蝕涂層是避免閥門(mén)閥板和密封面嚴(yán)重磨損的一種有效途徑，因此，針對(duì)催化裂化裝置閥門(mén)，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的涂層，對(duì)于提高閥門(mén)使用壽命、提升催化裂化裝置穩(wěn)定安全生產(chǎn)能力，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層及其制備方法，在閥門(mén)上制備了性能優(yōu)良的耐磨耐蝕涂層，能夠避免閥門(mén)閥板、密封面的嚴(yán)重磨損問(wèn)題，提高閥門(mén)使用壽命，解決了催化裂化裝置穩(wěn)定安全生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層，該耐磨耐蝕涂層是由依次附著在閥門(mén)表面的粘結(jié)底層和工作面層組成，其中：所述閥門(mén)的材質(zhì)為Cr5Mo或20鋼，所述粘結(jié)底層為Ni基合金涂層，所述工作面層為Co基合金涂層。所述粘結(jié)底層厚度為0.05-0.15mm，工作面層厚度為0.10-0.20mm。

所述Ni基合金涂層按重量百分含量計(jì)的化學(xué)成分為：Cr為21-23％，Al為9-11％，Y為0.8-1.2％，余量為Ni。

所述Co基合金涂層的組成為：WC為1-5wt％，Cr₂C₃為70-75wt％，CaF₂為0.2-1wt％，余量為CoNiCrAlY。所述CoNiCrAlY的化學(xué)成分為：Ni為31-34wt.％，Cr為24.5-26.5wt.％，Al為5-6.5wt.％，Y為0.4-0.8wt.％，余量為Co。

該耐磨耐蝕涂層的平均硬度不低于58HRC，平均結(jié)合強(qiáng)度不低于40MPa；該耐磨耐蝕涂層其工作面層的孔隙率不高于1％。

所述催化裂化裝置閥門(mén)用耐磨耐蝕涂層的制備方法，首先通過(guò)超音速火焰噴涂工藝在閥門(mén)表面制備N(xiāo)i基合金涂層，然后再采用超音速火焰噴涂工藝在Ni基合金涂層表面制備Co基合金涂層；所述超音速火焰噴涂技術(shù)工藝參數(shù)為：氧氣流量1750-2100SCFH，煤油5-8GPH，送粉量50-70g/min，送粉氣流量20-26SCFH，噴涂距離350-400mm。

所述Ni基合金涂層制備時(shí)采用Ni基合金粉末，其成分與Ni基合金涂層成分相同，Ni基合金粉末粒度為10-30μm；所述Co基合金涂層制備時(shí)采用的粉末粒度為15-45μm。所述Co基合金涂層制備時(shí)采用的粉末組成為：耐磨相WC和Cr₂C₃、潤(rùn)滑相CaF₂、粘結(jié)相CoNiCrAlY；各組分的含量與Co基合金涂層中各相含量相同。