[发明专利]垃圾焚烧炉受热面防氯腐蚀双层结构合金涂层及制备方法

说明书

一种垃圾焚烧炉受热面防氯腐蚀双层结构合金涂层，其双层结构包括耐氯腐蚀底层和耐固体颗粒冲蚀面层；耐氯腐蚀底层成分质量百分含量如下：Cr:20‑23％,Mo:8‑10％,Nb:3.15‑4.15％,Fe:5％,Co:1％,Mn:0.5％,Si:0.5％,Al:0.4％,Ti:0.4％,余量为Ni及不可避免的杂质；耐固体颗粒冲蚀面层成分质量百分含量范围为：NiCr：80％，Cr₃C₂：20％用活性燃烧高速燃气喷涂工艺制备双层结构涂层中的耐氯腐蚀底层；用超音速火焰喷涂工艺制备双层结构涂层中的耐固体颗粒冲蚀面层；本发明解决了垃圾焚烧炉受热面易被高温氯腐蚀和固体颗粒冲蚀造成的管壁减薄、爆管问题，极大延长了垃圾焚烧炉受热面管道的使用寿命及维修周期。

技术领域

本发明涉及一种双层结构合金涂层及其制备方法，尤其涉及一种垃圾焚烧炉受热面防氯腐蚀双层结构合金涂层及其制备方法。

背景技术

废弃物资源化(Waste‐to‐Energy,WTE)垃圾焚烧技术是一种无害化、减量化程度较高的垃圾处理方式，同时还能够实现废弃物的资源化利用，为城市提供绿色电力。近年来，国内各大城市纷纷兴建垃圾焚烧厂来解决垃圾围城问题。

固体垃圾中氯浓度通常较高，为0.5％‐2.0％，而硫浓度为0.1％‐0.4％，垃圾焚烧中氯化腐蚀是造成锅炉热交换部件管壁腐蚀的主要因素。垃圾焚烧炉烟气中存在大量氯腐蚀性元素，所形成的氯化物，会直接破坏材料表面的钝化膜，使得锅炉热端部件(过热器，再热器等)由于腐蚀造成的管道破坏大幅加速，从而增大了锅炉的维修频率，增加了生产成本，降低生产效率。其次，垃圾焚烧烟气中存在的粉尘固体颗粒对锅炉管道的冲刷所造成的磨损也是主要失效破坏原因之一，尤其是在腐蚀环境中，材料表面已经遭受腐蚀性破坏，这样烟尘颗粒的吹扫与冲刷更会加速材料的破坏。因此，垃圾焚烧过程中严重的氯腐和固体颗粒冲蚀问题成为限制垃圾焚烧炉有效运行的关键问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种解决垃圾焚烧炉受热面氯腐蚀和固体颗粒冲蚀问题的双层结构涂层及其超音速火焰制备方法，采用本发明方法所制备涂层可在垃圾焚烧炉受热面表面形成保护涂层，可达到防高温氯腐蚀和耐固体颗粒冲蚀的效果，解决了垃圾焚烧炉受热面易被高温氯腐蚀和固体颗粒冲蚀造成的管壁减薄、爆管问题，极大延长了垃圾焚烧炉受热面管道的使用寿命及维修周期。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种垃圾焚烧炉受热面防氯腐蚀双层结构合金涂层，所述的双层结构为：耐氯腐蚀底层和耐固体颗粒冲蚀面层；

所述耐氯腐蚀底层的成分及质量百分含量如下：Cr:20‐23％,Mo:8‐10％,Nb:3.15‐4.15％,Fe:5％,Co:1％,Mn:0.5％,Si:0.5％,Al:0.4％,Ti:0.4％,余量为Ni及不可避免的杂质；

所述耐固体颗粒冲蚀面层的成分及质量百分含量为：NiCr：80％，Cr₃C₂：20％，其中NiCr成分质量百分比为：Ni：70‐80％，Cr：20‐30％。

所述双层结构涂层中的耐氯腐蚀底层的厚度为0.3‐0.5mm，孔隙率≤1％，结合强度≥65MPa。

所述双层结构涂层中的耐固体颗粒冲蚀面层的厚度为0.3‐0.5mm，孔隙率≤5％，结合强度≥65MPa。

所述垃圾焚烧炉受热面防氯腐蚀双层结构合金涂层的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：对所述耐氯腐蚀底层的粉末材料和耐固体颗粒冲蚀面层的粉末材料进行低温烘干；

步骤2：对待喷涂防护的基体表面进行预处理，去除表面氧化膜及污垢后，对基体进行喷砂处理；