吹氧管的滲鋁塗層工藝的製作方法
2023-06-20 08:21:56 1
專利名稱：吹氧管的滲鋁塗層工藝的製作方法
一種煉鋼用吹氧管的熱處理工藝，特別是對吹氧管除常規除油、酸洗、水洗、助鍍、烘乾、熱浸外，還要進行特殊的擴散退火，以達到一定厚度的滲鋁層，然後試氣、車絲、磷酸洗，再進行塗層和瓷化，該工藝可提高吹氧管的耐高溫耐腐蝕性能。
目前國內外煉鋼吹氧管普遍採用光管和塗泥管。光管吹氧效率低，換管頻繁，吹氧管的消耗為3.2～3.4公斤/噸鋼。塗泥管是在光管上塗上一層10～15毫米的耐火水泥，使吹氧管的消耗降到1.8～2.6公斤/噸鋼，但因吹氧管重量增加，加大了工人的勞動強度，而且影響特殊鋼的冶煉質量。
通過詳細檢索國內外的專利文獻，僅發現荷蘭專利NL7607944(相同專利JP53012736)，該專利介紹了鐵金屬的鋁擴散層，與本發明的滲鋁塗層工藝及該工藝的應用均不同。
本發明的目的是為了克服國內外目前應用的煉鋼吹氧管採用光管和塗泥管的缺點，在吹氧管的表面施行滲鋁塗層，提高吹氧管金屬的耐高溫耐腐蝕性能，從而提高吹氧管的利用率，降低鋼材消耗。
本發明的煉鋼用吹氧管使用符合GB3092-82或YB242-63標準的低壓流體輸送焊接鋼管或電焊鋼管。準備好的原料鋼管往往表面有油泥，需裝爐加熱除油，加熱溫度為300°±50℃，保溫半小時出爐。然後在室溫下酸洗，酸洗時間一般為15分鐘，要注意酸洗質量，防止欠酸或過酸洗。酸洗後用8～10公斤/釐米2壓力的水衝洗鋼管，要洗淨並控幹，保持洗件清潔，以免表面發黃生鏽。酸洗後的鋼管在氯化鋅溶液中進行助鍍，溶液配製為在每噸33%的鹽酸中加入4～5公斤鋅，助鍍時間為4～6分鐘。助鍍後烘乾，烘乾爐溫度控制在250℃，不得烤焦表面助鍍層，烘乾後的鋼管放入92～94%的工業純鋁熔化液中熱浸，鐵芯工頻感應電爐中的鋁液溫度控制在770°±20℃範圍。然後進行滲鋁擴散退火，將在鋁液中熱浸後的鋼管放入擴散退火爐，從室溫緩慢均勻升溫至910°±50℃，保溫4～6小時，然後隨爐冷卻至600℃以下時，再出爐空冷。經滲鋁擴散退火後，鋼管的滲鋁層厚度應≥0.2毫米。這些管子在車絲前逐根進行通氣試驗，通氣氣壓為6公斤/釐米2，然後車絲。在塗層前要進行磷酸洗，磷酸濃度為10%，酸洗時間15～20分鐘。磷酸洗後的管子要塗層，塗層工藝為將高溫耐火材料和粘接劑配製成塗料，用塗層機或毛刷在管子外表面塗刷均勻，在內表面用內噴機均勻噴塗，塗層厚度為0.3～0.5毫米。塗料料漿的配方為SiO265～90克，TiO215～25克，PAC混合溶劑50～60毫升，其中PAC混合溶劑的成分為Al(H2PO4)20～24%，Cr032～3%，H2073～78%。將塗層後的滲鋁管放入烘烤爐內瓷化，瓷化溫度為420°±20℃，瓷化時間為6～9小時，待塗料達到瓷化狀態即可出爐。
本發明所述的吹氧管滲鋁塗層工藝使經處理的鋼管大大提高了耐高溫、耐腐蝕性能，相對國內外目前使用的光管和塗泥管而言，其損耗速度慢，重量較塗泥管輕，塗層牢固，不易脫落，有效地提高了吹氧管的使用壽命，節約了鋼材。滲鋁塗層吹氧管比光管可提高壽命7～10倍，比塗泥管可提高壽命4～6倍，因此在煉鋼時可節省換管時間，提高吹氧效率，減輕工人勞動強度。
圖1是該工藝的滲鋁擴散退火曲線圖。
實施例將電焊鋼管按下述工藝進行處理原料準備→除油→酸洗(室溫、28～33%HCl)→水洗→助鍍(4～5公斤鋅/33%HCl一噸、鍍4～6分鐘)→烘乾(250℃)→熱浸(770℃±20℃)→滲鋁擴散退火→試氣(氣壓6公斤/釐米2)→車絲→磷酸洗(10%磷酸、洗15～20分鐘)→塗層→瓷化(400℃)→檢驗→包裝→入庫。
其中滲鋁擴散退火曲線如圖1所示。
按上述工藝處理的吹氧管用於電爐煉鋼生產時，其耐高溫、耐腐蝕性能大大提高，相對光管、塗泥管的噸鋼消耗量大大下降，其比較可見下表光管 3.2～3.4公斤/噸鋼塗泥管 1.8～2.6公斤/噸鋼滲鋁管 0.8～1.2公斤/噸鋼滲鋁塗層管 0.29～0.285公斤/噸鋼
權利要求
1.一種煉鋼用吹氧管的熱處理工藝，其特徵在於吹氧管除常規除油、酸洗、水洗、助鍍、烘乾、鋁液熱浸外，還要進行滲鋁擴散退火，達到滲鋁層厚度≥0.2毫米，然後試氣、車絲、磷酸洗，再進行塗層和瓷化。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於所述的滲鋁擴散退火工藝為將在鋁液中熱浸後的鋼管從室溫緩慢均勻升溫至910°±50℃，保溫4～6小時，然後隨爐冷卻至600℃以下時，出爐空冷。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於所述的塗層工藝為將高溫耐火材料和粘接劑配製成塗料用塗層機或毛刷在試氣、車絲、磷酸洗後的吹氧管外表面塗刷均勻，在內表面用內噴機均勻噴塗，塗層厚度為0.3～0.5毫米。
4.根據權利要求3所述的塗層工藝，其特徵在於所述的塗料配方為SiO265～90克，TiO215～25克，PAC混合溶劑50～60毫升，其中PAC混合劑的成分為Al(H2PO4)20～24%，CrO32～3%，H2O 73～78%。
5.根據權利要求書1所述的工藝，其特徵在於所述的瓷化工藝為將塗層後的滲鋁管放入烘烤爐內瓷化，瓷化溫度為420°±20℃，瓷化時間為6～9小時，待塗料達到瓷化狀態即可出爐。
全文摘要
一種煉鋼用吹氧管的熱處理工藝，其特徵在於吹氧管除常規除油、酸洗、水洗、助鍍、烘乾、鋁液熱浸外，還要進行滲鋁擴散退火，以達到滲鋁層厚度≥0.2毫米，然後試氣、車絲、磷酸洗，再進行塗層和瓷化，其塗料具有特殊的配方。經該工藝處理的滲鋁塗層吹氧管耐高溫、耐腐蝕性能大大提高，其塗層牢固不易脫落，有效地提高了吹氧管的使用壽命，可節約鋼材，節省換管時間，提高吹氧效率，減輕工人勞動強度。
文檔編號C23C10/60GK1055956SQ9010220
公開日1991年11月6日 申請日期1990年4月21日 優先權日1990年4月21日
發明者張保忠, 杜存柱, 孟秋豐 申請人:衡水鋼管廠