[發明專利]一種AOD爐汽化冷卻鍋爐高溫防腐抗磨電弧噴涂粉芯絲材

在審

• 申請號: 202111158350.7
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN114032490A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 周華榮;熊劍
• 申請（專利權）人: 福建省寧德恒茂節能科技有限公司
• 主分類號: C23C4/131
• 分類號: C23C4/131;C22C29/12;C23C4/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 戴繼翔

本發明涉及一種熱噴涂材料，具體涉及一種AOD爐汽化冷卻鍋爐高溫防腐抗磨電弧噴涂粉芯絲材，屬于防腐抗磨材料技術領域。該絲材中的粉芯按質量百分比范圍包括如下化學成分：Cr粉：20?30%、Al2O3粉15?18%、Mn粉：1.0?2.0%、硅粉：12?18%、Ni粉：3?8%、Mo粉：3.0?6.0%、B粉：6.0?10.0%、稀土氧化物：0.8?2.0%、Cr2O3：余量。本發明所制備涂層有極好的結合強度，外觀細膩光滑，且具有高溫防腐抗磨性能，是AOD爐汽化冷卻鍋爐高溫防腐專用電弧噴涂絲材，可大大提升AOD余熱回收系統爐管抗高溫應力腐蝕和氧化能力。

技術領域

本發明涉及一種熱噴涂材料，具體涉及一種AOD爐汽化冷卻鍋爐高溫防腐抗磨電弧噴涂粉芯絲材，屬于防腐抗磨材料技術領域。

背景技術

AOD爐法（即氬氧脫碳法）是精煉不銹鋼較先進的技術。因其具有設備簡單、操作方便、適應性強、投資省、生產成本低等優點而被廣泛采用，AOD工藝原理是“脫碳保鉻”，整個冶煉過程大體分為氧化期和還原期。

具體工藝是將高爐鐵水和中頻爐上熔化的合金，經鋼包注入AOD爐，冶煉時吹入O2、Ar或N2混合氣體，對鋼水脫碳，同時由加料系統加入還原劑、脫硫劑、鐵合金或冷卻劑等調整鋼水成分和溫度，冶煉出合格的不銹鋼水供下個連鑄工序。

AOD 精煉爐爐氣一般采用完全燃燒方式，冶煉時產生的含 CO 的煙氣在爐口與吸入的空氣混合燃燒后，產生的煙氣溫度約為 1450 ℃其在吹氧冶煉期間，煙氣量最大，煙氣溫度最高可以達到 1850 ℃。由于煙氣溫度高、煙溫波動大、含塵量高，過去比較普遍的做法是采用水冷煙道對高溫煙氣進行降溫，通過專用循環水冷卻系統將高溫煙氣降低到250℃ 左右送入后續的布袋除塵器，這樣煙氣余熱沒有得到充分利用，浪費了大量的高溫余熱資源，于是大部分AOD生產單位都采用余熱鍋爐（汽化冷卻鍋爐）來回收大部分煙氣余熱。

目前主流AOD余熱汽化冷卻鍋爐是選用列管式對流管束水管鍋爐結構，換熱面采用模塊結構，具有傳熱能力大，傳熱效率高的特點。針對 AOD 爐煙氣溫度大幅波動及周期性、含塵量大、換熱管周期性熱脹冷縮的特征，換熱管采用 Z 型、直段與傾斜段呈 30°布置的結構型式。煙氣余熱回收產生的蒸汽，驅動汽輪機發電，可有效降低煉鋼精煉工序的生產成本，通常 AOD 爐噸鋼可回收 2.45MPa、220℃的蒸汽 180～200kg。

AOD爐汽化冷卻余熱鍋爐系統在運轉的過程當中, 因為AOD爐生產有一定的周期性, 在短時間內會發生溫度急劇的變化，一旦進行吹煉時, 汽化冷卻鍋爐煙道內部的熱量負荷就會大幅度的上升, 導致管壁的整體溫度上升，如果吹煉停止, 那么汽化冷卻鍋爐中的熱量負荷整體就會下降, 從而管壁整體的介質溫度也會下降。汽化冷卻鍋爐煙道在反復冷熱的交替過程當中,煙道換熱管內就會產生交變應力，時間一長將導致管道出現裂紋,嚴重時就會引起爆管， 使汽化冷卻鍋爐的壽命減少，還嚴重威脅著使用企業的安全生產。

鍋爐煙道一些未熱處理的焊縫的金屬組織的晶粒較粗大,存在較高的應力,脆性增加,溫度變化引起的交變應力對焊縫金屬的作用，疊加煙道環境的高溫氧化、煙氣粉塵沖蝕，更容易使焊縫及管道產生裂紋，綜合表現為材料高溫腐蝕失效。

發明內容

本發明目的在于提供一種AOD爐汽化冷卻鍋爐高溫防腐抗磨電弧噴涂粉芯絲材，本發明專用絲材所制備涂層有極好的結合強度且具有高溫防腐性能和抗磨性能，可大大提升AOD爐汽化冷卻鍋爐換熱管抗應力腐蝕和高溫氧化、抗磨損能力。

電弧熱噴涂技術是一種制備防腐抗磨涂層的有效方法。電弧噴涂具有快速加熱、快速冷卻并可以現場大面積施工、成本低、涂層性能穩定、結合強度高等特點，可廣泛應用于鍋爐爐管換熱面防護領域，特別適用于現場檢修過程中對汽化冷卻鍋爐煙道管束進行表面防護施工。