CN102864317A - 外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 - Google Patents
外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102864317A CN102864317A CN2011101918430A CN201110191843A CN102864317A CN 102864317 A CN102864317 A CN 102864317A CN 2011101918430 A CN2011101918430 A CN 2011101918430A CN 201110191843 A CN201110191843 A CN 201110191843A CN 102864317 A CN102864317 A CN 102864317A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distillation reactor
- oxidation layer
- spraying
- anti oxidation
- titanium sponge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims abstract description 29
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 7
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003818 cinder Substances 0.000 abstract 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910000989 Alclad Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LNSPFAOULBTYBI-UHFFFAOYSA-N [O].C#C Chemical group [O].C#C LNSPFAOULBTYBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N spiromesifen Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(C(O1)=O)=C(OC(=O)CC(C)(C)C)C11CCCC1 GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除高温氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮对海绵钛还原蒸馏反应器筒体所带来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的1.3-1.5倍。
Description
技术领域
本发明涉及海绵钛的冶金生产装置，特别是涉及一种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。
背景技术
现有的海绵钛还原蒸馏反应器的筒体，其服役条件是在高温(最高～1050℃)、真空(筒体外部真空度较内部真空度低)、长时间(一个还原蒸馏工艺周期约15天)状态下工作，其主材采用碳素结构钢板焊接而成。
这种筒体在生产使用中存在以下不足：1、尽管筒体外部处于一定的真空状态，但在整个还原蒸馏过程中筒体外表面仍会发生严重的氧化现象，产生大量的氧化皮，并发生剥落和崩落。剥落和崩落过程中氧化皮掉到还原蒸馏反应器加热炉的电阻丝和小隔砖上，掉到电阻丝上的氧化皮使电阻丝短路严重影响海绵钛还原蒸馏工艺的正常运行。2、掉到电阻丝和小隔砖上及其它最终掉落到加热炉底部氧化皮，需要操作人员下到6米深的炉底对其进行清理，同时清理炉底的氧化皮的工作要等到加热炉膛内的温度降到室温才可进行。3、外表面氧化皮的剥落使反应器筒体壁厚减薄，加快了反应器筒体在高温时的蠕变伸长速度，同时，又加快了反应器筒体壁厚的减薄，严重降低反应器筒体的使用寿命。
综上所述，由于产生氧化皮，每个工艺周期产生≥300kg的氧化皮，严重降低反应器筒体的使用寿命，影响海绵钛还原蒸馏反应工艺过程的正常进行，延长海绵钛还原蒸馏生产周期，增加劳动强度和工作量，提高了海绵钛产品的直接成本和间接成本。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种延长外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法，以解决现有技术中海绵钛还原蒸馏反应器的筒体在使用过程中发生氧化并产生氧化皮，从而影响海绵钛还原蒸馏反应工艺过程正常进行、外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法使用寿命低的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，包括筒状本体，其特征在于，在所述筒状本体的外表面喷涂抗氧化层。
在本发明的一个优选实施例中，所述抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层。更进一步，在本实施例中，所述金属间化合物的冶金结合层的厚度为≥0.35mm。
海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速；
B、去除筒状本体外表面的浮锈和污物；
C、对筒状本体外表面进行活化处理；
D、用热喷涂技术对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料，使其获得涂层；
E、将喷涂好的筒状本体进行改性热处理。
在步骤D中，喷涂涂层厚度为在0.08-0.12mm。
本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮所带来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的1.3-1.5倍。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明的示意图。
图2为本发明的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1和2，一种外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法，包括筒状本体100，在筒状本体100的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法110。在本实施例中，抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层，其厚度为≥0.35mm。
筒状本体外表面具体喷涂步骤如下：
1、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速。
2、用钢刷或喷砂的方法去除筒状本体外表面的浮锈和污物。
3、对筒状本体外表面进行活化处理。
4、用热喷涂技术(包括氧-乙炔火焰喷涂、喷焊，电弧喷涂、等离子喷涂)对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料(包括镍及其合金、铬-镍合金、镍包铝、镍包氧化铝、镍包碳化铬)，使其获得涂层，所喷涂前的金属材料为其丝状或粉体，喷涂距离约200-250mm。喷涂涂层厚度要求均匀，厚度控制在0.08-0.12mm。
喷涂时高温、高速、熔融、雾化状态的粒子流喷向经过预处理并活化后的碳素结构钢基体，当喷涂材料喷到基体瞬间时，喷涂材料与基体发生激烈碰撞并产生大量的热能，与此同时喷涂材料自身所携带的热能和碰撞热能使基体局部熔化或熔融，喷涂材料与基体发生黏合、熔合，在基体表面获得熔覆涂层。涂覆涂层与碳素结构钢基体形成堆积结构，此时涂覆涂层已具有抗氧化、耐高温的功能。
5、将外表面涂覆有铝及其合金或其他耐高温材料涂层的筒状本体直接装入热处理加热炉进行改性热处理、或与反应器上盖组装后，装入还原蒸馏加热炉中与反应器的渗钛工艺同时进行改性热处理。改性热处理可使喷涂涂层的某些细微微孔被熔封闭，同时，与基体黏合、熔合的涂层材料向基体内部扩散、渗透而发生冶金化合，形成与基体牢固结合、厚度为≥0.35的金属简化合物的冶金结合层，此时涂层完全具有耐高温(1100℃)、长时间不氧化的优异性能。
改性热处理工艺如下：250℃×4小时+350℃×1.5小时+550℃×1.5小时+650℃×2小时+970℃×8小时+随炉冷却。
6、活化处理后要保持表面洁净，严禁手摸，要尽快进行喷涂操作，喷涂后防止碰撞、刮蹭以保护涂层的完整性。
本发明的筒体外表面获得优异的耐高温、抗氧化性能，彻底根除氧化及其产生的氧化皮的现象，解决了因氧化及其产生的氧化皮所带来的所有缺陷，本发明的使用寿命可延长到不小于原使用寿命的1.3-1.5倍。本发明具有非常明显、深远的技术经济意义。本发明在其他领域包括航天航空领域已得到广泛成功应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，包括筒状本体，其特征在于，在所述筒状本体的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法。
2.根据权利要求1所述的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，其特征在于，所述抗氧化层为金属间化合物的冶金结合层。
3.根据权利要求2所述的外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器，其特征在于，所述金属间化合物的冶金结合层的厚度为≥0.35mm。
4.海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将待处理的筒状本体轴线水平放置在电动托辊上，电动托辊的转动速度可进行无级变频调速；
B、去除筒状本体外表面的浮锈和污物；
C、对筒状本体外表面进行活化处理；
D、用热喷涂技术对筒状本体外表面喷涂铝或其它耐高温材料，使其获得涂层；
E、将喷涂好的筒状本体进行改性热处理。
5.根据权利要求4所述的海绵钛还原蒸馏反应器的外表面喷涂抗氧化层的方法，其特征在于，在步骤D中，喷涂涂层厚度为在0.08-0.12mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101918430A CN102864317A (zh) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101918430A CN102864317A (zh) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102864317A true CN102864317A (zh) | 2013-01-09 |
Family
ID=47443442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101918430A Pending CN102864317A (zh) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102864317A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104060211A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-09-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 表面处理方法及一种海绵钛还原蒸馏罐 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1641061A (zh) * | 2005-01-10 | 2005-07-20 | 山东科技大学 | Ni(Fe)－Al系金属间化合物涂层制备方法 |
| CN201568725U (zh) * | 2009-08-17 | 2010-09-01 | 邹积强 | 防止发生应力腐蚀开裂的球罐 |
| CN102011084A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-04-13 | 北京赛诺迪管道安全技术有限公司 | 一种合金涂层及其处理方法、防腐球罐 |
| CN102102203A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-22 | 西安交通大学 | 耐熔蚀FeAl金属间化合物基复合结构涂层的制备方法 |
| CN202246810U (zh) * | 2011-04-29 | 2012-05-30 | 王西临 | 一种海绵钛还原蒸馏反应器用筒体 |
-
2011
- 2011-07-08 CN CN2011101918430A patent/CN102864317A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1641061A (zh) * | 2005-01-10 | 2005-07-20 | 山东科技大学 | Ni(Fe)－Al系金属间化合物涂层制备方法 |
| CN201568725U (zh) * | 2009-08-17 | 2010-09-01 | 邹积强 | 防止发生应力腐蚀开裂的球罐 |
| CN102102203A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-22 | 西安交通大学 | 耐熔蚀FeAl金属间化合物基复合结构涂层的制备方法 |
| CN102011084A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-04-13 | 北京赛诺迪管道安全技术有限公司 | 一种合金涂层及其处理方法、防腐球罐 |
| CN202246810U (zh) * | 2011-04-29 | 2012-05-30 | 王西临 | 一种海绵钛还原蒸馏反应器用筒体 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘培华等: "全氯化设备反应器壁热喷涂层研究及其性能试验", 《机电工程》, no. 1, 31 January 1994 (1994-01-31), pages 26 - 29 * |
| 刘正红等: "海绵钛制造用还原蒸馏容器", 《钛工业进展》, vol. 26, no. 5, 31 October 2009 (2009-10-31), pages 10 - 13 * |
| 王德政等: "铁基体上铝涂层热处理扩散层的相结构分析", 《广东有色金属学报》, vol. 5, no. 2, 30 November 1995 (1995-11-30), pages 139 - 143 * |
| 贾永昌: "热喷涂技术在冶金工业中的应用", 《粉末冶金工业》, vol. 10, no. 3, 30 June 2000 (2000-06-30), pages 12 - 17 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104060211A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-09-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 表面处理方法及一种海绵钛还原蒸馏罐 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6931679B2 (ja) | 合金加工物上に表面コーティングを形成する方法 | |
| JP4659061B2 (ja) | 触媒皮膜を有する基板 | |
| US3996398A (en) | Method of spray-coating with metal alloys | |
| CN102691025B (zh) | 一种金属基长效抗氧化防护涂层制备方法 | |
| CN103805934B (zh) | 一种电火花沉积结合等离子熔覆增强金属轧辊表面的方法 | |
| US9175169B2 (en) | Thermally sprayed completely amorphic oxide coating | |
| ITMI20001872A1 (it) | Metodo per rivestire e proteggere un substrato | |
| CN102532962A (zh) | 一种高温防粘材料涂层及其制作应用方法 | |
| CN102115836A (zh) | 一种McrAlY合金体系的高温防护涂层及制备方法 | |
| CN109504965A (zh) | 一种铁基复合结构高温耐蚀防滑涂层及其制备方法 | |
| CN101962768A (zh) | 多工艺复合制备金属表面涂层技术 | |
| CN106148951A (zh) | 一种高温耐磨激光熔覆用合金粉末 | |
| MX2011009368A (es) | Revestimiento de tubos metalicos fisurados con corrosion por fatiga. | |
| CN105624665B (zh) | 钢铁结构件表面防护涂层及其制备方法 | |
| CN102864317A (zh) | 外表面喷涂抗氧化层的海绵钛还原蒸馏反应器及喷涂方法 | |
| CN106591761A (zh) | 耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法 | |
| CN102127729B (zh) | 一种金属材料表面热喷涂涂层的钎焊强化方法 | |
| CN103993258B (zh) | 一种适于对具有复杂内腔结构的工件进行涂层的方法 | |
| CN106835113A (zh) | 一种兼具电磁屏蔽和防腐效果的镁合金 | |
| CN102286718A (zh) | 提高热喷涂涂层与金属基材结合强度的方法 | |
| CN110438436A (zh) | 一种适用于电厂水冷壁的高温耐磨防腐涂层及其制备方法 | |
| MX2014006052A (es) | Elemento de enfriamiento y metodo para la fabricacion de un elemento de enfriamiento. | |
| CN202246810U (zh) | 一种海绵钛还原蒸馏反应器用筒体 | |
| CN204535411U (zh) | 一种无水冷矿热炉炉盖 | |
| CN108505030A (zh) | 一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130109 |