高爐風(fēng)口長壽化堆焊工藝及裝置研究.pdf

1、風(fēng)口是高爐的關(guān)鍵零部件之一，其主要功能是往高爐內(nèi)吹送煤粉，其使用壽命直接影響到高爐的穩(wěn)定運(yùn)行、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。風(fēng)口的工作環(huán)境在2000℃以上的高爐爐缸內(nèi)，風(fēng)口前端長期受爐內(nèi)鐵水侵蝕和沖刷，主要失效形式為燒蝕；風(fēng)口內(nèi)壁長期受1200℃的熱風(fēng)及煤粉的高速沖刷，同時在燃燒循環(huán)區(qū)又受到強(qiáng)烈的氧化作用，其主要失效形式為磨損。這些惡劣的使用環(huán)境使其易損易耗，因此對該部件內(nèi)外表面的強(qiáng)化十分必要。
　　目前，國內(nèi)外主要采用以下兩種長壽化方法。

2、第一種是采用等離子熱噴涂的方法。熱噴涂方法與基體一般只能形成機(jī)械結(jié)合，層厚較小且孔隙率高，容易脫落和磨損。第二種是采用堆焊的方法，此方法可以獲得堆焊厚層，且可與風(fēng)口本體形成冶金結(jié)合，目前熔焊的材料都為鎳銅合金，其耐磨性、抗高溫氧化性能不強(qiáng)。
　　本研究針對高爐風(fēng)口在生產(chǎn)中的實(shí)際使用情況和主要失效形式，提出在風(fēng)口內(nèi)壁采用電弧熔覆高溫耐磨合金，在風(fēng)口外壁等離子噴涂高溫陶瓷材料的工藝方法。提出了過渡層JSTNi6382+表層耐磨合金的材

3、料結(jié)構(gòu)，并對熔覆層的金相組織、顯微硬度、耐磨性和抗熱震性能進(jìn)行分析。
　　沿熔積方向?qū)?qiáng)化試樣進(jìn)行等距顯微硬度測試，結(jié)果表明試樣顯微硬度沿熔積方向硬度呈梯度遞增，銅基體的顯微硬度為46HV，過渡層JSTNi的顯微硬度約為200HV，表層D450的顯微硬度為360HV（35HRC），表層D600的顯微硬度為480HV（47HRC）；磨損試驗(yàn)表明，在常溫下D450的耐磨性是紫銅的5.8倍，D600的耐磨性是紫銅的17倍；抗熱震性能實(shí)驗(yàn)