一种异型反应烧结碳化硅风口及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种异型反应烧结碳化硅风口及其生产方法，其中异型反应烧结碳化硅风口整体采用反应烧结碳化硅材料一体化制成，其具体结构包括入口管，所述入口管的下端一体连接有异型出口管，所述入口管和异型出口管内分别开设有中心通孔，所述入口管和异型出口管内的中心通孔相互连通；本发明专利技术整体结构简单，使用方便，耐磨性高、防腐蚀性好，能够形成多道旋转火焰向锅炉四壁均匀散热，提高使用效果。提高使用效果。提高使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种异型反应烧结碳化硅风口及其生产方法


[0001]本专利技术属于燃烧器喷口
，具体的说，涉及一种异型反应烧结碳化硅风口。

技术介绍

[0002]目前，现有的煤粉燃烧发电厂，使用的燃烧器喷口有多种规格，传统的有横截面为方形的金属喷口，但是这种喷口容易受到热力冲击，且来自炉膛的辐射温度在1000℃以上，原喷嘴为耐高温金属材质制成，使该喷口仍然受热变形大，并且夹杂着高温煤粉颗粒的气流对燃烧器的喷口在高温高压下产生冲击腐蚀，在运营半年或一年后，经常出现壁口变薄，出现腐蚀缺口。
[0003]为了解决上述该问题，市面上出现了一种采用碳化硅材料制成的喷口，如专利申请号为：CN201720808947.4，公开了一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，包括第一中心喷口端部钢管、金属焊接环、多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第一燕尾压条，它包括第二中心喷口端部钢管、多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第二燕尾压条。
[0004]上述该类喷口采用在钢管的内表面上安装碳化硅陶瓷层，通过碳化硅陶瓷层用于提高钢管内表面的抗磨性，但是在使用时，该喷口依旧会受到来自炉膛的辐射温度，致使该喷口受热变形大，导致镶嵌在钢管内表面上的碳化硅陶瓷层碎裂脱落，失去防磨层的局部很快被磨损，进而使得喷口火焰偏转，造成水冷壁损坏及其它事故，被迫停炉。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的主要技术问题是提供一种整体结构简单，使用方便，耐磨性高、防腐蚀性好，并且能够形成多道旋转火焰向锅炉四壁均匀散热，提高使用效果的异型反应烧结碳化硅风口及其生产方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种异型反应烧结碳化硅风口，该风口采用反应烧结碳化硅材料一体化制成，其具体结构包括入口管，所述入口管的下端一体连接有异型出口管，所述入口管和异型出口管内分别开设有中心通孔，所述入口管和异型出口管内的中心通孔相互连通。
[0007]以下是本专利技术对上述技术方案的进一步优化：所述异型出口管的内表面尺寸由靠近入口管的一端向另一端逐渐减小，且异型出口管的横截面形状为花瓣形。
[0008]进一步优化：所述入口管的整体形状为直管状，所述入口管上远离异型出口管的一端部位置处设置有坡口。
[0009]进一步优化：所述异型出口管的整体结构包括多个弧形部，多个弧形部沿入口管的轴线呈环形布设，且两相邻的弧形部相互靠近的一侧为一体连接。
[0010]进一步优化：所述弧形部的上端分别与入口管为一体连接，弧形部的轴线与入口
管的轴线为倾斜设置。
[0011]进一步优化：所述弧形部的外表面形状为椭圆形面，该椭圆形的尺寸为：长轴L1为216mm；短轴L2为175.6mm。
[0012]本专利技术还提供一种异型反应烧结碳化硅风口的生产方法，该生产方法用于生产上述的异型反应烧结碳化硅风口，其具体包括前期制模步骤、调浆和注浆成型步骤，后期烧结步骤，其中调浆和注浆成型步骤包括S4、调浆和注浆成型：浆料按重量份包括以下组份： 碳化硅微粉79
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85.5份、软化水59
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62份、氮化硅微粉2.6
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3.6、金属钨微粉2.1
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3.5份、二氧化锰粉2.2
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3.4份、氧化钛粉2.2
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3.3份、炭黑3.1
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4.5份、分散剂3.2
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4.6份、粘结剂6.3
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7.5份；并且在800
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900r/min的工况下高速搅拌30小时以上，将浆料过滤后采用实心注浆法注入模具中，其中注浆速度为30
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40s/L。
[0013]以下是本专利技术对上述技术方案的进一步优化：前期制模步骤包括：S1、制作内、外底模:根据异型反应烧结碳化硅风口的结构和参数，核算出异型反应烧结碳化硅风口的内、外底模的尺寸后，完成内、外底模的整体制作；S2、用外底模制作生产外模：生产外模采用石膏模，将外底模置于石膏模外型模具内并固定好，将石膏浆注入模型内，待石膏浆固化后，去除外底模，即得到生产外模；S3、制作型芯：用内底模制造生产内模，再由生产内模制造型芯；根据异型反应烧结碳化硅风口的内部结构，制造出与相匹配的型芯。
[0014]进一步优化：调浆和注浆成型步骤还包括：S5、干燥：将注浆后的模具静置50小时，将模具打开，取出碳化硅坯体得到毛坯，将毛坯放置在温度为15℃以上，空气湿度小于70％RH的环境中进行自然干燥18
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24小时，干燥后再将型芯与坯体脱离；对毛坯计算出水分含量范围，然后送入电加热烘干室低温烘干，烘干温度在25
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40℃，干燥时间为60
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70小时，待水分含量少于5%时取出，制得产品素坯；S6、素坯修理和机加工：根据产品图纸，使用机床或人工修理的方法加工出产品的具体尺寸，然后再对表面成型干燥坯进行检查，确保产品表面没有气孔、暗纹、破损。
[0015]进一步优化：后期烧结步骤包括：S7、烧结：将修理好的成型坯体送入60
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80℃的高温烘干室干燥16
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24小时，当坯体水分含量小于2%时，即可将坯体装入真空烧结炉中，将金属硅倒入产品间隙和底部，其中金属硅纯度在98.5%以上，然后进行真空烧结；S8、表面处理：出炉烧结好的产品降至常温后，将其从硅砂中分离取出，并去除产品表面粘连的硅金属，获得异型反应烧结碳化硅风口，并进行分类包装、存放。
[0016]本专利技术采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，整体结构简单，方便制作和生产，并且该异型反应烧结碳化硅风口的最高使用温度为1380℃，可适用于苛刻的高温腐蚀磨损环境，热膨胀系数极低，导热系数极高，具有抗热冲击性能，可减少停机时间，实现较快的升温降温。
[0017]该异型反应烧结碳化硅风口，不仅满足了燃烧器喷口应用行业需求，更进一步优化风口应力结构：入口圆形，入料更均匀，出口为花瓣形，有细微的倾斜角度，可形成多道旋转火焰向锅炉四壁均匀散热，更加适应了电厂极端环境中的应用。
[0018]反应烧结碳化硅陶瓷硬度仅此于金刚石，耐磨性能非常好，在常温和高温下都不
会氧化，具有超长的使用寿命；耐化学腐蚀性能好，可耐除氢氟酸、含氟离子溶剂之外的酸碱腐蚀。
[0019]采用本方法生产的异型反应烧结碳化硅风口采用圆形和弧形拼接结构，受力结构均匀，优化了应力结构，提高了产品成品率同时，有利于增加产品的使用寿命。
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的总体结果示意图；图2为本专利技术实施例中总体结果的剖视图；图3为本专利技术实施例中总体结构的主视图；图4为本专利技术实施例中总体结构的横向剖视图。
[0022]图中：1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：该风口采用反应烧结碳化硅材料一体化制成，其具体结构包括入口管（1），所述入口管（1）的下端一体连接有异型出口管（2），所述入口管（1）和异型出口管（2）内分别开设有中心通孔，所述入口管（1）和异型出口管（2）内的中心通孔相互连通。2.根据权利要求1所述的一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：所述异型出口管（2）的内表面尺寸由靠近入口管（1）的一端向另一端逐渐减小，且异型出口管（2）的横截面形状为花瓣形。3.根据权利要求2所述的一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：所述入口管（1）的整体形状为直管状，所述入口管（1）上远离异型出口管（2）的一端部位置处设置有坡口（11）。4.根据权利要求3所述的一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：所述异型出口管（2）的整体结构包括多个弧形部（21），多个弧形部（21）沿入口管（1）的轴线呈环形布设，且两相邻的弧形部（21）相互靠近的一侧为一体连接。5.根据权利要求4所述的一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：所述弧形部（21）的上端分别与入口管（1）为一体连接，弧形部（21）的轴线与入口管（1）的轴线为倾斜设置。6.根据权利要求5所述的一种异型反应烧结碳化硅风口，其特征在于：所述弧形部（21）的外表面形状为椭圆形面，该椭圆形的尺寸为：长轴L1为216mm；短轴L2为175.6mm。7.一种异型反应烧结碳化硅风口的生产方法，其特征在于：该生产方法用于生产上述权利要求1
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6任一项所述的异型反应烧结碳化硅风口，其具体包括前期制模步骤、调浆和注浆成型步骤，后期烧结步骤，其中调浆和注浆成型步骤包括S4、调浆和注浆成型：浆料按重量份包括以下组份： 碳化硅微粉79
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85.5份、软化水59
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62份、氮化硅微粉2.6
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3.6、金属钨微粉2.1
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3.5份、二氧化锰粉2.2
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3.4份、氧化钛粉2.2
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3.3份、炭黑3.1
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4.5份、分散剂3.2
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4.6份、粘结剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝鹏，
申请(专利权)人：山东中鹏特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：