一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110835719A(43)申请公布日2020.02.25(21)申请号201810939644.5(22)申请日2018.08.17(71)申请人北京航化节能环保技术有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区运成街11号4号楼301(72)发明人唐强颜超牙浩明高艺明王宏伟陆志明吴疆(51)Int.Cl.C23C4/073(2016.01)C23C4/11(2016.01)C23C4/129(2016.01)C23C4/134(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层，其结构包括粘结层和工作层，所述粘结层置于工作层底端，所述粘结层为NiCrAlY粘结层，所述工作层为Al2O3工作层，所述粘结层的涂层厚度为50μm～150μm，所述工作层的涂层厚度为200μm～400μm。本发明可以显著提升涂层的耐高温氧化性能，扩大涂层的服役范围。CN110835719ACN110835719A权利要求书1/1页1.一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层，其结构包括粘结层和工作层，所述粘结层置于工作层底端，所述粘结层为NiCrAlY粘结层，所述工作层为Al2O3工作层，所述粘结层的涂层厚度为50μm～150μm，所述工作层的涂层厚度为200μm～400μm。2.根据权利要求1所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：包括除油、零件吹砂、喷涂前保护、超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂和清理，其具体步骤如下：步骤一：喷涂涂层前，采用丙酮擦洗部件，去除零件表面的油污；步骤二：喷砂处理，去除零件表面的氧化物并增加零件表面粗糙度，采用60目棕刚玉砂，吹砂压力为0.6MPa～0.8MPa；步骤三：在喷涂前，采用薄铁皮和高温胶带对零件的非喷涂区域进行保护；步骤四：采用氧-丙烷超音速火焰喷涂方法在高温合金UMCo-50基体表面制备底层的NiCrAlY粘结层；步骤五：采用大气等离子喷涂方法在NiCrAlY粘结层上制备Al2O3工作层；步骤六：喷涂结束后，去除薄铁皮和高温保护胶带。3.根据权利要求2所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：氧-丙烷超音速火焰喷涂的喷涂参数为：氧气流量为230L/min～270L/min，丙烷流量为60L/min～100L/min，送粉速率为40g/min～60g/min，喷涂距离为180mm～220mm。4.根据权利要求2所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：氧-丙烷超音速火焰喷涂的NiCrAlY粘结层所用的NiCrAlY合金粉末粒度在45μm～75μm之间，所述NiCrAlY粘结层的重量百分比为：Cr20％～25％，Al8～12％，Y0.8～1.2％，其余为Ni。5.根据权利要求2所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：大气等离子喷涂Al2O3工作层的参数为：功率40KW～48KW，氩气流量为35L/min～45L/min，氢气流量为15L/min～20L/min，送粉速率为40g/min～60g/min，喷涂距离为90mm～120mm。6.根据权利要求2所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：大气等离子喷涂Al2O3工作层所用的Al2O3的粉末粒度在15μm～45μm之间，所述Al2O3工作层涂层的重量为：Al2O397％～99％，余量TiO2。7.根据权利要求1所述的一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层的制备方法，其特征在于：所述Al2O3工作层的涂层由亚稳态的γ-Al2O3与少量的α-Al2O3的两相构成。2CN110835719A说明书1/4页一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及煤化工技术领域，具体为一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层及其制备方法。背景技术[0002]燃烧器是能源化工领域应用最广泛的热能核心设备，在燃料燃烧加热物料或反应的工业场合均须用燃烧器，其工作稳定性和使用寿命直接影响整套工业系统的运行效率。特种燃烧器大都工作在高温、高压、纯氧、腐蚀、磨损等十分苛刻复杂环境下，致使燃烧器寿命缩短或损坏，不仅生产过程中因更换燃烧器耽误生产时间，而且在某种程度上将大大影响企业的经济效益。[0003]特种燃烧器是水煤浆加压气化工艺的关键设备，工作在气化炉内最恶劣的工况下，特别是其作为受热端的头部，工作条件苛刻，一般在1100℃的高温环境中，承受炉内2～10Mpa的高压，受到强氧化性气氛的侵蚀。目前，国内煤化工领域气化工艺