本实用新型专利技术涉及陶瓷内衬复合管，这种带异金属夹层的陶瓷内衬复合管的特点是除了基本金属和陶瓷内衬以外，中间有一个与基本金属和陶瓷内衬紧密结合的异金属夹层，本实用新型专利技术用于高炉铜水冷风口，可以避免松软氧化铜混入陶瓷层，排除降低耐磨性的干扰因素，本实用新型专利技术寿命长，大大提高陶瓷整体耐磨性能。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及自蔓延多层复合管，特别适合获得耐磨陶瓷内衬多层金属复合管。近代炼铁高炉一般采用电子束焊水冷紫铜风口，但是自从采用高压喷煤粉新工艺后，风口紫铜孔壁在煤粉颗粒高速冲刷作用下发生强烈磨损，使用寿命很短，一般一个月左右即行更换，这样严重地影响了高炉生产，并大大降低了经济效益。为此采用各种方法，力图提高风口内衬的耐磨性能，延长风口工作周期。曾采用离心浇铸附加一层耐磨合金，一般结合面属于机械啮合，同时面对这种高速冲刷，耐磨合金难以抵抗，寿命很短；另外设想通过物理喷涂以获得足够的厚度陶瓷衬层，但是对于圆管内表面工程上无法实现，于是转向制备过程复杂的化学镀，由于喷镀层过薄，效果也不显著；此外采用预制陶瓷管套构于风口之内。由于实际上是局部接触，大部分界面留有空隙，这样在撞击服役条件下，陶瓷衬套易于早期震坏。Odwara和殷声等的铝热-离心法制备陶瓷内衬专利J58188591、J59218841、J59083083，J61079226、J61079777、J62086172、J63089680和CN1059376A，其基本原理是用铝粉和氧化铁等氧化物的自蔓延反应，快速获得氧化铝耐磨陶瓷涂层，即外管和陶瓷涂层的双层结构复合管，这种复合管直接用于紫铜风口发生很大问题，因为在高温自蔓延条件下，铜表面很快熔融并氧化，松软的氧化铜由于比重小在离心场作用下移入陶瓷衬套层，大大降低了陶瓷整体耐磨性能。本技术的目的是提供一种新的带金属夹层的陶瓷内衬复合管，用于高炉铜水冷风口，可以避免松软氧化铜混入陶瓷层，排除降低耐磨性的干扰因素，本技术寿命长，大大提高陶瓷整体耐磨性能。本技术包括基本金属筒体、异金属夹层和自蔓延陶瓷内衬三部分组成。下面结合说明书附图对本技术作详细说明附图说明图1是带金属夹层的陶瓷内衬复合管整体示意图。如图1所示，带异金属夹层的陶瓷内衬复合管由三部分组成1-基本金属筒体2-异金属夹层、3-自蔓延陶瓷内衬，基本金属筒体1系指紫铜风口筒，内孔可以是圆柱孔或圆锥孔；异金属夹层2在基本金属筒1与自蔓延陶瓷内衬3之间并与二者紧密结合的空间形状是圆柱管或圆锥管；其材料是铁或镍或铜以及其他金属或合金。异金属夹层2是用铸、锻、焊等热加工，或用冲压、切削等冷加工预先做成的单体，再装配插入基本金属筒1的圆孔中，或者用各类化学、物理镀在基本金属筒体1的内孔表面直接做成附加镀层。本技术的一个实施例是将铝粉和Fe2O3粉及其它附加粉剂均匀混合并布料到异金属夹层2的表面，高速旋转点火后发生自蔓延反应，铝激烈氧化，由氧化铁还原的铁完全熔化，由于比重大在离心力作用下移向异金属表面，并在熔融态互相熔合，铝氧化形成的Al2O3由于比重较轻，被分离排挤到内侧，形成自蔓延陶瓷内衬层。Al2O3首先结晶成树枝状，枝晶间Al2O3与FeO往往形成尖晶石。此时异金属夹层2起阻挡反应的作用，使基本金属筒体1的金属铜不参与自蔓延化学反应，且未参与氧化，其松软的CuO也不会掺杂到陶瓷衬套层。与此同时在异金属夹层2的基本金属筒体一侧，当界面温度超过1100℃时，筒体表面发生熔化，因而使两部分很好焊接，获得牢固的结合。本技术的另一个应用实施例是基本筒体是由紫铜制造，其中间有一锥形通孔，孔长300mm，大端孔径160mm，小端孔径140mm。冲压成型法制造一个外形与上述形状配合的厚度3mm锥形镍制圆筒，将计量的700目Fe2O3与100目铝粉以及附加剂SiO2及CaF2均匀混合，快速旋转圆筒转速为1500转／分，点火后发生自蔓延反应，10秒钟后形成2mm层厚均匀的套内衬，其硬度较高，Hv达1500左右，陶瓷层密实，相对密度达到90％以上，镍夹层与两侧铁和铜在高温下分别发生无限固溶，故夹层两侧界面结合十分稳固。将带镍夹层氧化铝内衬的铜风口装炉应用，效果十分显著。原风口使用寿命30天左右，新型复合风口是用180天仍然良好，工作寿命提高了5倍以上。权利要求1．一种带异金属夹层的陶瓷内衬复合管，其特征在于它包括基本金属筒体、异金属夹层和自蔓延陶瓷内衬三部分组成，异金属夹层在基本金属筒体与自蔓延陶瓷内衬之间，并与基本金属筒体和自蔓延陶瓷内衬紧密结合。2．按照权利要求1所说的带异金属夹层的陶瓷内衬复合管，其特征在于它的空间形状是圆柱管或圆锥管。3．按照权利要求1所说的带异金属夹层的陶瓷内衬复合管，其特征在于所说的带异金属夹层是铁、镍或铜或合金材料层。专利摘要本技术涉及陶瓷内衬复合管,这种带异金属夹层的陶瓷内衬复合管的特点是除了基本金属和陶瓷内衬以外,中间有一个与基本金属和陶瓷内衬紧密结合的异金属夹层,本技术用于高炉铜水冷风口,可以避免松软氧化铜混入陶瓷层,排除降低耐磨性的干扰因素,本技术寿命长,大大提高陶瓷整体耐磨性能。文档编号C21B7/16GK2414076SQ0020463公开日2001年1月10日 申请日期2000年3月2日 优先权日2000年3月2日专利技术者陈玉如, 刘文西 申请人:陈玉如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带异金属夹层的陶瓷内衬复合管，其特征在于它包括基本金属筒体、异金属夹层和自蔓延陶瓷内衬三部分组成，异金属夹层在基本金属筒体与自蔓延陶瓷内衬之间，并与基本金属筒体和自蔓延陶瓷内衬紧密结合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉如，刘文西，
申请(专利权)人：陈玉如，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]
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