一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115261769A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210946457.6C22C38/02(2006.01)(22)申请日2022.08.09C22C38/22(2006.01)C22C38/26(2006.01)(71)申请人山东汉思非晶材料科技有限公司C22C38/32(2006.01)地址261000山东省潍坊市寒亭区开元街C22C38/34(2006.01)道民主街2009号寒亭高新技术产业园C23C4/06(2016.01)内3号楼A座2楼申请人王永田(72)发明人王永田冯兵李佳王广超王丹张鹏(74)专利代理机构潍坊领潮知识产权代理有限公司37376专利代理师李晶(51)Int.Cl.C23C4/131(2016.01)C23C4/10(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层及其制备方法，涉及表面防护技术领域，包括铁基非晶合金涂层和纳米陶瓷涂层，其制备方法为采用现有粉芯丝轧制技术轧制铁基非晶粉芯丝，在其内部填充铁基非晶粉芯后作为母材，对壁管表面经过喷砂除锈后露出的新鲜金属基材表面进行超音速电弧喷涂，形成热喷涂铁基非晶涂层表面；再以含有SiO2纳米粒子的硅溶胶为原料，在高压空气的作用下，将硅溶胶喷涂在铁基非晶涂层表面，基材表面形成非晶合金/纳米晶陶瓷双层复合涂层。本发明的制备方法简单，成本低廉，自动化程度高，适合在线作业，满足大规模生产与维护的需求。CN115261769ACN115261769A权利要求书1/1页1.一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括铁基非晶合金涂层和纳米陶瓷涂层。2.一种如权利要求1所述的锅炉水冷壁管防护用复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用现有粉芯丝轧制技术轧制铁基非晶粉芯丝，外径为1.6~2mm，其外层为中空环状的不锈钢层，表面为不锈钢皮，内部填充一定比例的铁基非晶粉芯；步骤2、对壁管表面进行喷砂除锈，在露出的新鲜金属基材表面用高压气吹扫钢管外表面，去除表面的浮灰；步骤3、以步骤1的铁基非晶粉芯丝为母材，对步骤2处理过的金属基材进行超音速电弧喷涂，喷涂6～10遍，形成热喷涂铁基非晶涂层表面；步骤4、以含有一定比例SiO2纳米粒子的硅溶胶为原料，在高压空气的作用下，将硅溶胶喷涂在铁基非晶涂层表面，形成纳米晶陶瓷涂层；喷涂完毕后，管壁表面形成非晶合金/纳米晶陶瓷双层复合涂层。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，铁基非晶粉芯中各组分以及原子比为：Fe:40～60，Cr:22～30，B:2～6，Si:1～2，Mo:14～20，C:1～5，Nb:1～2，Y:0.1～1.0，铁基非晶粉芯所占重量比为30‑40%。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，喷砂除锈过程中砂料为白刚玉或石英砂。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，超音速电弧喷涂采用高速电弧喷枪进行喷涂，喷涂距离为300mm，喷枪移动速度为5～8cm/s，涂层厚度为0.2～0.6mm。6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，硅溶胶中SiO2纳米粒子的重量比为10～35%，硅溶胶纳米陶瓷涂层厚度为20~100μm。2CN115261769A说明书1/4页一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及表面防护技术领域，特别涉及一种锅炉水冷壁管防护用复合涂层及其制备方法。背景技术[0002]焚烧是农村生物质材料和城市生活垃圾处理的主要方法之一，在高温条件下，生物质材料和城市生活垃圾中的可燃物质与空气中的氧发生剧烈化学反应，放出热量，转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣，完成生物质或生活垃圾的减容、灭菌过程，实现无害化处理。高温烟气通过余热锅炉产生的蒸汽可用于发电、供热，实现生物质或垃圾的化学能向热能、电能的转换。但是生物质或生活垃圾焚烧锅炉与传统的燃煤、燃油锅炉相比较，其金属受热面因腐蚀导致事故频率要高得多，占其汽水系统事故频发率第一位。腐蚀的结果会造成锅炉水冷壁管泄漏损坏，造成严重漏风，引起燃烧，致使工况恶化。严重时不得不经常更换受热面管材，既增加了维修工作量和材料损耗，又影响了锅炉的正常运行，从而影响锅炉安全工作。[0003]出于发电效益要求，目前生物质或生活垃圾焚烧锅炉工质已从低参数饱和蒸汽向中温中压过热蒸汽参数过渡。生物质/垃圾锅炉既要满足发电工质参数要求，又要避免工质过热段金属受热面超温，产生高温腐蚀现象，认真探讨生物质或生活垃圾锅炉腐蚀成因并研究其防范对策，对生物质或生活垃圾焚烧锅