施用保护覆层特别是向能量锅炉的气密膜施用保护覆层的方法技术

一种施用保护覆层特别是向能量锅炉的气密膜施用保护覆层的方法，包括：将两个气密膜(2)耦接在一起，然后在300℃至800℃、有利地约700℃下均热处理耦接在一起的一对气密膜(2)；随后，清洁待施用覆层(1)的膜(2)表面，将耦接在一起的一对气密膜(2)安装在定位器上，然后预加热到80℃至600℃、有利地预加热到约300℃至450℃，然后用保护覆层(1)覆盖耦接在一起的一对气密膜(2)的经清洁和预加热的表面，其中保护覆层以0.1mm至3.00mm、有利地约0.6mm的厚度施用，然后最后将与覆层耦接在一起的整对气密膜(2)在300℃至800℃，优选约700℃下进行均热处理，并且维持设定温度10分钟至600分钟、有利地15分钟至30分钟，以及最后使具有覆层的气密膜(2)解耦接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种向能量锅炉(energy boiler)的气密膜施用保护覆层(protection cladding)的方法。环境法规(尤其是NOx减排方面的环境法规)使得在粉状燃料(pulverized fuel)锅炉中必须使用新的煤燃烧方法。低排放燃烧、将氨注入燃烧室中、添加生物质用于燃烧导致了蒸发器壁(膜)的强烈腐蚀。一种替代方法是使用昂贵的尾气(off-gas)催化剂。通过施用抗腐蚀保护涂层或者通过使用空气罩(air shroud)可保护膜免受腐蚀。由波兰专利说明书PL 200773获知了一种向燃烧室的加热壁施用抗腐蚀涂层的方法，其包括在对基底进行喷丸清洁(blast cleaning)至清洁度为Sa 3并且粗糙度Rz为35μm至100μm，其中在第二阶段中等离子喷涂粉状铝，以及在第三阶段中对涂层的表面层进行热加固直到获得Al2O3。使用空气罩不能使膜与燃烧室内的侵蚀性气氛完全分隔；此外，该溶液是昂贵的而且其维护成本很高。也难以控制用作罩的空气的流速，并且同时难以控制燃烧过程的进气。通过常规焊接方法(TIG、MIG/MAG或埋弧焊)引入的大量热量在覆层施用过程中导致了膜的显著张力和变形，并且覆层的厚度远大于1mm，导致了大量昂贵材料被消耗。根据本专利技术的方法是为了消除已知解决方案的缺点，并且以这种方式可得到永久附接(通过冶金)至基底的薄的气密保护覆层，其特征在于具有非常长的使用寿命，尤其是在低氧腐蚀的条件下。根据本专利技术的方法包括：使两个气密膜耦接在一起，然后在300℃至800℃、有利地约700℃下均热处理耦接在一起的一对气密膜；随后，清洁待施用覆层的膜表面，安装在定位器上并预加热到80℃至600℃、有利地约300℃至450℃，然后用保护覆层覆盖耦接在一起的一对气密膜的经清洁和预加热的表面，其中保护覆层以0.1mm至3.00mm、有利地约0.6mm的厚度施用，然后最后将与覆层耦接在一起的整对气密膜在300℃至800℃、有利地约700℃下均热处理，并维持设定温度10分钟至600分钟、有利地15分钟至30分钟，然后使具有覆层的气密膜解耦接。通过将金属型材焊接至气密膜的边缘和/或凸缘来连接气密膜。气密膜的表面是通过激光烧蚀进行清洁，其中激光束的输出功率(exit power)为100kW至600kW、有利地为300kW；光斑直径为0.1mm至1.0mm、有利地约0.5mm；扫描宽度为30mm至80mm、有利地约60mm；激光脉冲频率为10000脉冲/秒至50000脉冲/秒、有利地约20000脉冲/秒。初步均热处理通过将加热器插在气密膜的管与凸缘之间来进行。初步均热处理通过将加热器插在气密膜的管与凸缘之间和/或插入膜管中来进行。对于气密膜的覆层而言，使用粉末或线形式的材料，其具有以下组成：50％至80％、有利地约66％的镍；8.0％至50.0％、有利地约20.0％的铬；0.1％至5.0％、有利地约0.85％的硼；0.08％至6.0％、有利地约1.2％的硅；0.05％至1.8％、有利地约0.15％的锰；2.0％至12.0％、有利地约6.8％的钼；1.2％至4.0％、有利地约2.7％的铌；0.01％至4.0％、有利地约1.8％的铁；0.03％至0.9％、有利地约0.25％的碳。对于气密膜的覆层而言，使用粉末或线形式的材料，其具有以下组成：50％至80％、有利地约64.0％的镍；8.0％至50.0％、有利地约22.0％的铬；0.08％至1.0％、有利地约0.25％的硅；0.05％至2.0％、有利地约0.20％的锰；2.0％至15.0％、有利地约9.0％的钼；2.0％至5.0％、有利地约3.6％的铌；0.01％至0.5％、有利地约0.03％的碳；有利地低于1.0％的铁。对于气密膜的覆层而言，使用粉末或线形式的材料，其具有以下组成：60.0％至80.0％、有利地约70.4％的镍；8.0％至20.0％、有利地约17.3％的铬；2.0％至7.0％、有利地约4.0％的硅；2.0％至6.0％、有利地约3.43％的硼；0.4％至2.0％、有利地约0.89％的碳；2.5％至7.0％、有利地约4.0％的铁。为了向气密膜施用保护覆层，使用激光束辐射能。冷金属过渡(CMT)技术用于向气密膜施用保护覆层。在覆层施用的过程中，通过高温计或红外摄像机控制源功率(激光，CMT)，以使得覆层的温度决不超过2600℃，并且有利地为2300℃至2500℃。控制保护覆层参数以使得向过程运行区域供以2.5kJ/g至12kJ/g原料、有利地4kJ/g至6kJ/g的能量。供给至覆层区域的能量的量被确定为使得向覆层区域中基底的热渗透低于2.00mm，并且有利地低于0.2mm。以如下方式将覆层施用于安装在定位器上的耦接在一起的一对气密膜：在向耦接在一起的一对气密膜的一侧施用一个或更多个焊道之后，翻转该对气密膜并向该对气密膜的另一侧施用一个或更多个焊道，其中重复循环多次直到按计划施用整个保护层。一个循环包括向耦接在一起的一对气密膜的一侧施用长度不低于气密膜长度0.4的至少一个焊道；有利地向计划表面的5％至10％施用覆层。同时将保护覆层施用于耦接在一起的一对气密膜的彼此相对的侧。使用以以下参数为特征的CMT技术以编织图案(weave patter)施用保护覆层：频率为1Hz至3Hz、有利地2Hz；所施用覆层的量为3.0kg/小时至6.0kg/小时、有利地4.3kg/小时；编织幅度为10mm至12mm。为了通过金属型材连接气密膜凸缘，使用连续焊接或针脚点焊(stitch welding)。在覆层施用之前和/或施用过程中将气密膜的耦接对预加热至80℃至600℃、有利地300℃至450℃的温度。将气密膜的相邻管端焊接在一起。使气密膜与沿着膜边缘定位的螺栓和/或型材耦接。使用级分为0.5mm至2.0mm、有利地约0.7mm的金刚砂和/或丸，并且施加2.5巴至12.0巴、有利地约7.0巴的气体压力，将气密膜的表面喷丸清洁至清洁度水平为Sa3。覆层头部与膜的耦接对之间的固定距离通过激光追踪系统来维持。定位器的一端可沿着膜的纵轴自由移动。根据本专利技术的方法使得可向由焊接在一起的若干管和束构成的气密膜施用永久性气密覆层，其通过施用对由废料或者煤或者与生物质或另一种生物有机物质混合的煤燃烧在锅炉燃烧室内产生的侵蚀性环境具有抗性的材料的覆层来实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种施用保护覆层特别是向能量锅炉的气密膜施用保护覆层的方法，其特征在于，将两个气密膜(2)耦接在一起，然后在300℃至800℃、有利地约700℃下均热处理所得的一对气密膜(2)，其中清洁待施用保护覆层(1)的气密膜的表面，安装在定位器(13)上并然后预加热到80℃至600℃、有利地预加热到约300℃至450℃，然后，用保护覆层(1)覆盖耦接在一起的一对气密膜(2)的所述经清洁和预加热的表面，其中保护覆层以0.1mm至3.00mm、有利地约0.6mm的厚度施用，然后最后将具有覆层的耦接在一起的整对气密膜(2)在300℃至800℃、有利地约700℃下进行均热处理，并且维持设定温度10分钟至600分钟、有利地15分钟至30分钟，然后使具有覆层的气密膜(2)解耦接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.30 PL P.3993781.一种施用保护覆层特别是向能量锅炉的气密膜施用保护覆层的方
法，其特征在于，将两个气密膜(2)耦接在一起，然后在300℃至800℃、
有利地约700℃下均热处理所得的一对气密膜(2)，其中清洁待施用保护
覆层(1)的气密膜的表面，安装在定位器(13)上并然后预加热到80℃
至600℃、有利地预加热到约300℃至450℃，然后，用保护覆层(1)覆
盖耦接在一起的一对气密膜(2)的所述经清洁和预加热的表面，其中保
护覆层以0.1mm至3.00mm、有利地约0.6mm的厚度施用，然后最后
将具有覆层的耦接在一起的整对气密膜(2)在300℃至800℃、有利地约
700℃下进行均热处理，并且维持设定温度10分钟至600分钟、有利地
15分钟至30分钟，然后使具有覆层的气密膜(2)解耦接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将金属型材(7)
焊接到气密膜(2)的边缘和/或凸缘(4)来进行气密膜(2)的耦接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，气密膜(2)的表面通
过激光烧蚀进行清洁，其中激光束的输出功率为100kW至600kW、有
利地300kW；斑点直径为0.1mm至1.0mm、有利地约0.5mm；扫描宽
度为30mm至80mm、有利地约60mm；激光脉冲频率为10000脉冲/
秒至50000脉冲/秒、有利地约20000脉冲/秒。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初步均热处理通过将
加热器(5)插在气密膜(2)的管(3)与凸缘(4)之间来进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初步均热处理通过将
加热器(5)插在气密膜(2)的管(3)与凸缘(4)之间和/或插入气密
膜(2)的管(3)内来进行。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向气密膜(2)施用粉
末或线原料形式的保护覆层(1)，所述原料具有以下组成：50％至80％、
有利地约66％的镍；8.0％至50.0％、有利地约20.0％的铬；0.1％至5.0％、
有利地约0.85％的硼；0.08％至6.0％、有利地约1.2％的硅；0.05％至1.8％、
有利地约0.15％的锰；2.0％至12.0％、有利地约6.8％的钼；1.2％至4.0％、
有利地约2.7％的铌；0.01％至4.0％、有利地约1.8％的铁；0.03％至0.9％、
有利地约0.25％的碳。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向气密膜(2)施用粉
末或线原料形式的保护覆层(1)，所述原料具有以下组成：50％至80％、

\t有利地约64.0％的镍；8.0％至50.0％、有利地约22.0％的铬；0.08％至
1.0％、有利地约0.25％的硅；0.05％至2.0％、有利地约0.20％的锰；2.0％
至15.0％、有利地约9.0％的钼；2.0％至5.0％、有利地约3.6％的铌；0.01％
至0.5％、有利地约0.03％的碳；有利地低于1.0％的铁。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向气密膜(2)施用粉
末或线原料形式的保护覆层(1)，所述原料具有以下组成：60.0％至80.0％、
有利地约70.4％的镍；8.0％至20.0％、有利地约17.3％的铬；2.0％至7.0％、
有利地约4.0％的硅；2.0％至6.0％、有利地约3.43％的硼；0.4％至2.0％、
有利地约0.89％的碳；2.5％至7.0％、有利地约4.0％的铁。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用激光束辐射能向
...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·博雷克，安杰伊·克利姆佩尔，
申请(专利权)人：等离子系统股份公司，
类型：发明
国别省市：波兰;PL