[发明专利]耐磨闸阀及其制作方法

说明书

本发明涉及自动化仪表领域，具体说属于一种耐高温、耐高应力擦的闸阀以及该闸阀的制作方法，广泛应用于催化裂化装置三旋喷咀管路出口的启、闭设备。

随着科学技术的发展，各行业工况的复杂性相应增加，尤其在炼油行业对闸阀的要求增加一定的难度，目前一般的闸阀内表面均属于低应力磨损，流经介质温度不能过高，若高于600℃，则阀门的内表面的耐磨强度便达最低度，但在炼油厂的工况中，流经介质为颗粒状，其硬度大于阀门基体材料硬度，并且高速流动，同时介质温度可达700℃以上，因此，闸阀的使用寿命较短，导致用户经常需要更换阀门，给用户带来很大的不便，必要时尚需停机更换阀门，故造成损失甚大，为此多年来急需解决的难题。

本发明的目的是提供一种既能耐介质高温又能承受颗粒介质的高应力磨损，并且能方便清除内腔遗物的耐磨闸阀及其制作方法。

为完成上述目的所采取的技术方案；在阀盖的一侧和阀体的底端分别设蒸气吹扫通孔，阀盖的吹扫通孔设置高速吹扫管道，阀体底端的吹扫通孔设闷头，阀体内通道和闸板的外表面分别涂覆Al₂O₃耐高温、耐磨擦涂层。

上述涂层的制作方法：首先对阀体内通道和闸板进行表面常规清洗处理，后对表面层粗糙砂处理，选用白刚玉喷砂。第二步采用氧化铝Al₂O₃喷涂处理，包括选料和等离子喷涂，其中Al₂O₃的选择为α晶型Al₂O₃，喷涂由过渡层和工作层相结合。过渡层的喷涂厚度为0.1mm，工作层喷涂的Al₂O₃厚度为0.2～0.5mm，以0.3mm为佳。

本发明由于在阀体的内通道和闸板外表面设置一层α晶型Al₂O₃涂层，从而解决炼油厂介质为高流速、强磨擦、颗粒高温介质上的使用，保证炼油厂的工况需要，增强阀门使用寿命，阀门上设置蒸气吹扫设施，保持阀门的良好工作状态。

本发明实施例结合附图加以详细描述。

图1为本发明的结构图。

根据图1所示，在阀盖3的一侧和阀体4的底端分别设蒸气吹扫通孔2和蒸气吹扫通孔7，孔2设高速吹扫管道，孔7设闷头8，阀体4内通道和阀板5的外表面分别涂覆氧化铝Al₂O₃等离子喷涂高温涂层6，其涂层6制作方法是解决本发明衬里的一个核心。

由于炼油厂的介质为颗粒介质，其硬度大于一般阀门的基体材料硬度，使用一般闸阀会造成阀门内表面快速磨损，属于一种低应力磨粒磨损，同时介质往往工作温度达700℃以上，而一般的金属材料超过600℃出现低强度，如18-8钢的硬度更低，因此，必须选择一种能胜任颗粒硬度，而又能耐高温且耐磨损涂层作衬里是十分重要。本发明用Al₂O₃作等离子喷涂材料。

首先对阀体内通道和闸板外表面用白刚玉喷砂进行粗糙处理。

第二步等离子Al₂O₃喷涂处理，Al₂O₃分为α晶型Al₂O₃和γ晶型Al₂O₃二种，本发明选用α晶型Al₂O₃，其组织性能比较稳定，用α晶型为涂层原料，采用METCO7M高能等离子喷涂系统进行喷涂处理。喷涂由过渡层和工作层相结合，先喷涂0.1mm厚度的Al₂O₃过渡层，随后再喷涂0.2～0.5mm厚度的Al₂O₃工作层，这样相互间有一个过渡结合，上述工作层涂层以0.3mm的厚度为佳，由于涂层愈薄结合强度愈高，但涂层厚度增加涂层之间的拉力增大，而整个的结合强度逐渐降低，从耐磨性则涂层愈厚，磨擦性能愈好，本发明经大量数据测定工作层厚度以0.3mm为佳。

本发明采用等离子喷涂工艺，因离子弧温度高，热量集中，弧柱中心温度最高可达30000K，能熔化任何金属和非金属材料，且工作件不变形，涂层结合强度高，曾用于航于航空领域。