專利名稱：一種納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煉鐵高爐用鑄鐵冷卻壁，特別是一種納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁。
背景技術(shù)：
高爐鑄鐵冷卻壁屬于高爐爐體冷卻設(shè)備，其構(gòu)造為預(yù)埋低碳無縫鋼管的鑄鐵件，它擔(dān)負(fù)冷卻爐體以保護(hù)爐殼及鋼結(jié)構(gòu)、支撐耐火材料以及維護(hù)合理爐形以實現(xiàn)順產(chǎn)的重要任務(wù)。高爐鑄鐵冷卻壁的冷卻原理是爐內(nèi)熱量依次傳給耐火材料襯里、冷卻壁鑄鐵基體、無縫鋼管壁，最終由鋼管中的循環(huán)冷卻水把熱量帶出爐外。由此可見，高爐鑄鐵冷卻壁的主要任務(wù)是起冷卻散熱作用。在鑄鐵冷卻壁澆鑄過程中，為防鑄入冷卻水管(低碳鋼)滲碳變脆，須在管子外壁刷涂或噴涂一層0.30_左右厚的防滲碳涂料，可使其在澆注過程中能起到鑄入水管的防滲碳作用，但由于防滲碳涂料一般是由A1203、Si02等氧化物組成，熱導(dǎo)率低。這樣在水管外壁和基體之間會形成加隔熱夾層，并出現(xiàn)氣隙，降低冷卻壁的散熱性能。實用新型專利ZL03235856.3公開了一種合金化水管冷卻壁，能克服上述缺陷，但水管合金化處理工藝復(fù)雜，成本較高，應(yīng)用受到限制；實用新型專利ZL03235855.5公開了一種銅質(zhì)水管冷卻壁，冷卻壁散熱性能明顯提高，但因銅的熔點較低，冷卻壁澆鑄過程中極易燒穿冷卻水管，造成廢品，也難以推廣。除上述情況外，由于鑄入冷卻壁的冷卻水管存在彎曲圓弧部位，在彎管過程中，彎曲部位外圓弧處壁厚存在不可避免的減薄現(xiàn)象，澆鑄時該處也易燒穿?；谏鲜霈F(xiàn)有防滲碳處理水管冷卻壁的缺點，以及其他工藝的價格昂貴成本高、實施難度大等問題，研究開發(fā)一種新的防滲碳涂料用于鑄鐵冷卻壁冷卻水管防滲碳處理很有必要。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有高爐鑄鐵冷卻壁生產(chǎn)、使用中存在的上述技術(shù)問題，提供了一種高爐用納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，可使生產(chǎn)成本降低，提高熱導(dǎo)率，使用性能改善，能適應(yīng)大高爐爐體冷卻工況。本實用新型采用的技術(shù)方案是:該納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，是在冷卻壁基體內(nèi)鑄入有納米防滲碳水管和護(hù)管。所述水管鑄入鑄鐵冷卻壁基體部分的外壁經(jīng)過噴涂或刷涂納米防滲碳涂料，形成納米防滲碳涂層。該水管鑄入冷卻壁基體部分不同部位噴涂或刷涂納米防滲碳涂料的厚度不同，彎曲部位外圓弧涂層厚度不小于0.10 mm，其余部位涂層厚度不小于0.05mm。所述護(hù)管鑄入冷卻壁基體部分內(nèi)外壁噴涂或刷涂納米防滲碳涂料，涂層厚度不小于 0.05mmo[0012]所述水管和護(hù)管為10號鋼無縫管，或20號鋼無縫管。所述冷卻壁基體內(nèi)面開燕尾槽搗打耐火料，或冷鑲、熱鑲及全覆蓋耐火磚。所述冷卻壁基體內(nèi)面也可以是光面。所述冷卻壁基體采用灰鑄鐵、低鉻耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵澆鑄而成。本實用新型由于采用了納米防滲碳水管，涂層中含有防滲碳相、納米級的高熱導(dǎo)率相和與鐵水侵潤相，經(jīng)金相檢測防滲碳效果完全符合YB/T 4073-2007《高爐用鑄鐵冷卻壁》標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)JR-3熱物性測試儀測試熱導(dǎo)率提高10.5%，加上水管彎曲部位外圓弧處特殊處理涂層加厚，避免了鐵水澆注過程中水管燒穿現(xiàn)象，減少了廢品率，冷卻壁綜合生產(chǎn)成本降低3%。該納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，生產(chǎn)成本降低，熱導(dǎo)率高，能適應(yīng)大高爐爐體冷卻工況。

圖1為納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖介紹本實用新型的實施例。該納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，在冷卻壁基體I內(nèi)鑄入納米防滲碳水管4和護(hù)管2，澆鑄前水管4套入護(hù)管2中，水管4和護(hù)管2外露端兩端面相距150mnT2(K)mm，并定位。水管4鑄入冷卻壁基體部分的外壁不同部位噴涂或刷涂納米防滲碳涂料層的厚度不同，彎曲部位外圓弧3處涂層厚度 不小于0.10 mm，其余部位涂層厚度不小于0.05mm ;護(hù)管2鑄入冷卻壁基體部分的內(nèi)外壁均噴涂或刷涂納米防滲碳涂料，涂層厚度不小于0.05mm。納米防滲碳涂料采用世林(漯河)冶金設(shè)備有限公司研制的SL-101納米防滲碳涂料。該涂料主要含納米級三氧化二鉻、二氧化硅、碳化硅、氮化鋁和微米級銅粉和鋁粉等，涂料容重1.Γ1.2g/cm3, PH值擴(kuò)11，涂層耐火度1800°C。該涂料主要起高溫防滲碳作用。水管4和護(hù)管2采用10號鋼無縫管，也可采用20號鋼無縫管。冷卻壁基體I內(nèi)面6開有燕尾槽5，可搗打耐火料，或冷鑲、熱鑲及全覆蓋耐火磚；冷卻壁基體I內(nèi)面6也可采用光面。冷卻壁基體I可采用灰鑄鐵、低鉻耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵澆鑄而成。
權(quán)利要求1.一種納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:該鑄鐵冷卻壁基體內(nèi)鑄入有納米防滲碳水管和護(hù)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述水管鑄入鑄鐵冷卻壁基體部分的外壁經(jīng)過噴涂或刷涂納米防滲碳涂料，形成納米防滲碳涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述水管彎曲部位外圓弧面涂層厚度不小于0.10 mm,其余部位涂層厚度不小于0.05_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述護(hù)管鑄入冷卻壁基體部分內(nèi)外壁噴涂或刷涂納米防滲碳涂料的涂層厚度不小于0.05_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述水管和護(hù)管為10號鋼無縫管，或20號鋼無縫管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述冷卻壁基體內(nèi)面開燕尾槽搗打耐火料，或冷鑲、熱鑲及全覆蓋耐火磚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述冷卻壁基體內(nèi)面是光面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，其特征是:所述冷卻壁基體采用灰鑄鐵、低鉻耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵澆鑄而成。
專利摘要本實用新型公開了一種納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁。該納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁是在冷卻壁基體內(nèi)鑄入納米防滲碳水管和護(hù)管。水管鑄入冷卻壁基體部分的外壁噴涂或刷涂納米防滲碳涂料，護(hù)管鑄入冷卻壁基體部分內(nèi)外壁噴涂或刷涂納米防滲碳涂料。由于采用了納米防滲碳水管，涂層中含有防滲碳相、納米級的高熱導(dǎo)率相和與鐵水侵潤相，經(jīng)金相檢測防滲碳效果完全符合YB/T4073-2007《高爐用鑄鐵冷卻壁》標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)JR-3熱物性測試儀測試熱導(dǎo)率提高10.5%，加上水管彎曲部位外圓弧處特殊處理涂層加厚，避免了鐵水澆注過程中水管燒穿現(xiàn)象，減少了廢品率，冷卻壁綜合生產(chǎn)成本降低3%。該納米防滲碳水管鑄鐵冷卻壁，生產(chǎn)成本降低，熱導(dǎo)率高，能適應(yīng)大高爐爐體冷卻工況。
文檔編號C21B7/10GK203021584SQ20122073769
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者張進(jìn), 馮力, 張彥民, 陳孝仁, 盧鐵勇, 張少杰, 張軍恒 申請人:世林(漯河)冶金設(shè)備有限公司