[发明专利]一种用于火电锅炉水冷壁涂层及其制备使用方法

说明书

本发明公开了一种用于火电锅炉水冷壁涂层及其制备使用方法，组合物A以及组合物B，所述组合物A与组合物B的混合比例为1:1～1：1.5；组合物A按照重量份包括磷酸盐70～90份，硅溶胶5～15份，纯净水5～15份；组合物B按照重量份包括绿碳化硅5～15份，二氧化硅微粉30～70份，三氧化二铝10～20份，硅酸锆5～15份，铬绿5～10份，碳化硼5～10份。本发明通过冷喷涂工艺，然后再借助锅炉点火时顺便烧结涂层来制备耐蚀耐磨耐高温的陶瓷涂层，涂层耐温可达1300℃，硬度HV950，孔隙率≤2，使用寿命达36个月。

技术领域

本发明涉及化工增强材料技术领域，具体的说是涉及一种用于火电锅炉水冷壁涂层及其制备使用方法。

背景技术

火电锅炉水冷壁在运行时，通常面临粉煤灰在30m/min风速的切割，同时伴随着高温硫化物的腐蚀，生存环境非常恶劣；如果企业处理不当，会经常爆管，造成安全事故，并引发停机，企业损失巨大。

目前常用的水冷壁防护涂层主要采用FeAlNi、FeCrNi等，普通的涂层孔隙率约5％到15％，在锅炉内部还原性气氛及腐蚀硫酸盐通过孔隙致使涂层由内及表同时发生腐蚀氧化现象，造成水冷壁的减薄、失效及锅炉的频繁停机检修更换，给生产带来严重的影响；做法是通过热喷涂工艺，熔覆在水冷壁表面，但涂层耐温最多到850℃，硬度偏低(40HRC)，涂层孔隙率偏大，且涂层服役期只有8个月。

因此，如何提供一种用于火电水冷壁耐蚀耐磨耐高温涂层，并且通过冷喷涂工艺来制备耐蚀耐磨耐高温的陶瓷涂层是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于火电水冷壁耐蚀耐磨耐高温涂层，通过冷喷涂工艺，然后再借助锅炉点火时顺便烧结涂层来制备耐蚀耐磨耐高温的陶瓷涂层。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于火电锅炉水冷壁涂层，包括：组合物A以及组合物B，所述组合物A与组合物B的混合比例为1:1～1：1.5；

所述组合物A按照重量份包括磷酸盐70～90份，硅溶胶5～15份，纯净水5～15份；

所述组合物B按照重量份包括绿碳化硅5～15份，二氧化硅微粉30～70份，三氧化二铝10～20份，硅酸锆5～15份，铬绿5～10份，碳化硼5～10份。

本发明组合物A为磷酸盐作为结合剂；硅溶胶作为粘结剂，具有粘结力强、耐高温1500℃以上，并且硅溶胶有较高的比表面积在与组合物B混合时使能够使组合物B中的物质更好的分散，互相混合。

磷酸盐作为结合剂能够与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应即制成的结合剂多数为气硬性结合剂，即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。磷酸与两性氧化物及氢氧化物或酸性氧化物反应制成的结合剂多数为热硬性结合剂，即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。

绿碳化硅硬度高，化学性质稳定，导热性好。纯度高、性脆，显微硬度3280—3400㎏/mm2。二氧化硅微粉粒度较小，能够填充浇注料中颗粒之间的孔隙，降低浇注料的用水量；二氧化硅微粉呈标准球形结构，具有“滚珠效应”。其填充在颗粒间时使颗粒间的相对滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而减小了颗粒间的摩擦作用，导致浇注料的粘度降低，流动性得以提高。