[发明专利]热风阀耐高温多元共渗处理技术

说明书

本发明公开了一项应用于热风阀的耐高温多种元素共渗处理技术。

热风阀是高炉炼铁设备中的重要装置，热风阀安装在高炉热风主管道和热风炉之间热风支管上，用来在热风炉燃烧期把主热风管道和热风炉隔开。它是高炉冶炼所使用的各种阀门中工作条件最为恶劣的一种阀门。在送风期，热风阀打开，所有热空气(1100-1350℃)都要经过热风阀送往高炉；在热风炉燃烧期，热风阀关闭，热风阀向着热风炉的一侧承受很大的热负荷。长久以来，国内热风阀一直采用低碳钢制造，尽管采用水冷式闸板阀，八十年代初期又进行了一些改进，在阀盖和阀体上热风流经的地方及阀板的两侧凹陷部位捣打耐火衬里，并命名耐火衬里热风阀。但耐火衬里不能在热风流经的所有地方捣打，阀板的最关键部位外围圈和两侧面环形侧板处无法捣打耐火衬里。此外，耐火衬里不是冶金结合，在有衬里处的金属表面温度仍远高于普通碳钢的氧化起点温度570℃，无衬里处的金属表面温度更高。这样热风阀在使用过程中，会不断地发生氧化、脱碳，最终导致热疲劳开裂，漏水失效，影响热风阀寿命的提高，普通热风阀连续使用不检修期约为1年，耐火衬里热水阀连续使用不检修期约为2年。尤其是当前，大、中型高炉陆续采用高风温、高风压操作以及喷吹技术，而热风阀寿命低，无疑成了制约高炉冶炼技术进步的屏障。

提高热风阀寿命最简单的办法是选用铬、镍奥氏体耐热钢制造，但我国的镍、铬资源较为贫乏，且价格昂贵，不适合我国国情。

鉴于上述情况，开发低成本、长寿命、适合我国国情的热风阀，就成了我国冶金设备制造技术人员急需攻克的重要难题。

本发明为弥补现有热风阀技术的不足，采用在热风阀热风流经的部位进行化学热处理，使热风流经的金属表面改性，增强其抗氧化性，从而提高热风阀的使用寿命。为此提出了一项热风阀耐高温多种元素共渗处理技术。

热风阀的制造工艺流程有切割下料、机械加工、组焊、退火、组件机加工、密封面堆焊硬质合金、堆焊后退火、机加工、化学热处理、密封面精加工、装配、检验等。

其中，化学热处理多元共渗技术的工艺路线为：除油、除锈、冲洗、预镀、局部防渗保护、热浸渍、扩散退火等。具体工艺方案为：

1)除油

(350-500)℃×(1-3)h，加热脱脂；

2)除锈

在40-30℃，10-15％H₂SO₄，O.3-0.7％CO(NH₂)₂水溶液中浸泡30-50min；

3)冲洗

用高压水冲洗干净，迅速转入预镀液中；

4)预镀

预镀液配方和浸渍时间见表1

                            表1

    成  分  (重量百分比)  浸渍时间(min)H₂O中加入Na₂SO₃ 0.10-0.15％，NaNO₂ O.20-0.28％，Cr₂O₃ 0.06-0.10％，KMnO₄ 0.01-0.02％    3-5

5)局部防渗保护

非渗部位刷涂202防渗涂料；

6)热浸渍

热浸渍溶液主要成分与浸渍工艺见表2