[发明专利]以陶瓷相做高炉风口套筒的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种以陶瓷相做高炉风口套筒的方法。

背景技术

自高炉炼铁产生以来，风口一直是高炉生产所必需的关键部件。对于大中型高炉而言，每座高炉有14～40个风口。经热风炉加热后900～1300℃的热风通过风口鼓入高炉内，风口前回旋区理论燃烧温度可达2200～2450℃。风口伸入炉内的部分直接经受温度1500℃以上的渣铁的热冲击，同时还要承受回旋区焦炭的磨损及热风的氧化腐蚀，风口内表面还遭受到喷吹煤粉的冲刷侵蚀。所以风口是高炉上破损频率最高的部件，一旦风口损坏或出现问题，高炉就必须休风停止生产，如果处理不及时，极易引发安全或生产事故，严重时造成炉况失常，会给钢铁联合企业的大生产造成巨大影响。

相对于金属铜，陶瓷的硬度高、不活泼，因此陶瓷可用在高温、腐蚀性强、高摩擦性环境中，因此，在风口表面焊接一种陶瓷材料可以有效的保护风口，延长风口寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种能够在高温条件下具有较高强度、高耐磨性、高效、经济的风口小套的方法。

本发明通过如下机理实现：

在高炉风口表面焊接一层氧化铝风口套筒，该套筒与风口小套通过焊接连接在一起，因此，保护层为氧化铝陶瓷层。而且氧化铝风口套筒分为几段，每段之间有一定的缝隙，那样就缓解了受热膨胀时，因膨胀系数不同引起的尺寸差异。利用金属箔与气体反应后的共晶作用，将氧化铝风口套筒和铜套连接起来。

本发明的方法包括以下步骤：

1、采用震动填料，冷等静压成型的方法制备成氧化铝风口套筒，厚度为2～5mm，并将其分为几段，每段之间的间隙为1mm；

2、将风口小套与氧化铝风口套筒相结合的部位减薄3～6mm；

3、将氧化铝风口套筒放入超声波清洗机中清洗20～50min；

4、风口小套外表面用100～200g/L氢氧化钠溶液清洗2～5s，再用0.8～1.18g/L盐酸溶液清洗2～5S，除去油脂及污垢，并用流水清洗、烘干；

5、将风口小套表面减薄的区域覆以1～2mm金属箔，然后将氧化铝风口套筒与覆箔后的风口小套固定在一起；

6、将固定在一起的风口小套和氧化铝风口套筒放入氧化气氛炉中加热至800～1100k，保温10～30min。

依本方法处理的风口寿命达到原来的2～4倍。

附图说明

图1为本发明方法陶瓷相做高炉风口套筒的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图中1铜风口，2氧化铝风口套筒，3粘结层，4每段套筒间隙。

具体实施方式

例1：

采用震动填料，冷等静压成型的方法制备厚度为3mm的1/4纯氧化铝风口外套筒，然后放入超声波清洗机中清洗20min。将要与氧化铝风口套筒相结合的风口小套表面减薄4mm，将风口小套外表面用180g/L的氢氧化钠溶液，在80℃条件下清洗3s，再用1.0g/L的盐酸溶液清洗3s，除去油脂及污垢，并用流水清洗、烘干；将风口小套表面减薄的区域覆以1mm金属箔，然后将氧化铝风口套筒与覆箔后的风口小套固定在一起放入氧化气氛炉中加热至850k，保温10min。

例2：

采用震动填料，冷等静压成型的方法制备厚度为4mm的1/3纯氧化铝风口外套筒，然后放入超声波清洗机中清洗35min。将要与氧化铝风口套筒相结合的风口小套表面减薄4.5mm，将风口小套外表面用180g/L的氢氧化钠溶液，在80℃条件下清洗3s，再用1.0g/L的盐酸溶液清洗3s，除去油脂及污垢，并用流水清洗、烘干；将风口小套表面减薄的区域覆以1.5mm金属箔，然后将氧化铝风口套筒与覆箔后的风口小套固定在一起放入氧化气氛炉中加热至900k，保温15min。

例3：

采用震动填料，冷等静压成型的方法制备厚度为4mm的1/4纯氧化铝风口外套筒，然后放入超声波清洗机中清洗25min。将要与氧化铝风口套筒相结合的风口小套表面减薄5mm，将风口小套外表面用180g/L的氢氧化钠溶液，在80℃条件下清洗3s，再用1.0g/L的盐酸溶液清洗3s，除去油脂及污垢，并用流水清洗、烘干；将风口小套表面减薄的区域覆以1mm金属箔，然后将氧化铝风口套筒与覆箔后的风口小套固定在一起放入氧化气氛炉中加热至1000k，保温10min。