火焰喷补料
- 火焰喷补技术是指以压缩空气为载体将耐火材料粉料送到火焰喷嘴中，加热至熔融（或半熔融）状态后，喷射到被修补的衬体上，固化后而成为耐火涂层。采用火焰喷补的优点在于可获
火焰喷补技术是指以压缩空气为载体将耐火材料粉料送到火焰喷嘴中，加热至熔融（或半熔融）状态后，喷射到被修补的衬体上，固化后而成为耐火涂层。采用火焰喷补的优点在于可获得高密度、高强度、耐腐蚀的喷补衬体。
初期的火焰喷补是采用固体（加焦炭粉）或液体（如重油）燃料，由于较难获得高达2000℃以上的温度，现已被淘汰。而现在是采用气体（丙烷气）燃料，加氧气助燃，可获得高达2400～2600℃的高温，从而可获得高密度和高强度的耐火涂层。
火焰喷涂的关键技术是耐火材料粉料在通过火焰的瞬间必须发生熔融。根据热平衡推测，球粒状耐火材料颗粒在火焰中达到熔融温度的必要时间（t）与其颗粒直径、密度、比热、热传导率有关。显然，喷射粉料在火焰中加热到熔融的时间主要取决于粉料粒子的粒径。粉料颗粒是由气体输送的，粉料颗粒的飞行速度在10～100m/s。而当颗粒在火焰中的飞行速度在此范围内，火焰喷射到受喷面上的距离为50㎜时，那么颗粒在火焰中的滞留时间约为0.05～0.005min。在如此短的时间内，为使材料熔融，其颗粒直径必须小于0.2㎜。
火焰喷补料的熔融性能除受材料的粒径影响外，也受材料本身的熔点影响。熔点越高的材料，其颗粒直径必须越小。此外，在火焰中粉料的浓度也影响粒子的球化（熔融）速度。
当MgO·Al2O3和Al2O3的P/V值大于4～5时，熔融比率开始下降。因此，此值是火焰喷补料要获得完全熔融的重要参数。而MgO由于熔点高达2800℃，丙烷—氧气火焰能提供的极限温度一般为2300℃，因此MgO不能熔融成球状，也即不能单独用作火焰喷补料，它只能与其他氧化物或熔渣组成火焰喷补料。
|
材质 |
MgO—转炉渣 |
MgO—Al2O3 |
MgO—Al2O3—CaO |
Al2O3—MgO—Cr2O3 |
|
MgO |
81.7 |
77.5 |
49.8 |
64.0 |
10.1 |
|
CaO |
7.7 |
1.4 |
0.6 |
21.3 |
0.3 |
|
Al2O3 |
2.1 |
17.1 |
47.8 |
10.6 |
73.4 |
|
SiO2 |
7.0 |
2.3 |
1.1 |
1.5 |
1.7 |
|
Cr2O3 |
— |
— |
— |
— |
4.3 |
|
体积密度/g·cm3 |
3.14 |
3.24 |
3.34 |
3.28 |
3.12 |
|
表观体积密度/g·cm3 |
3.42 |
3.50 |
3.53 |
3.29 |
3.43 |
|
显气孔率/% |
8.40 |
7.40 |
5.5 |
0.5 |
9.8 |
|
耐压强度/MPa |
251.3 |
200.8 |
239.8 |
518.5 |
332.1 |
|
抗折强度/MPa室温 |
61.0 |
37.9 |
29.2 |
138.3 |
77.0 |
|
（1400℃） |
0.5 |
12.8 |
11.5 |
0.4 |
11.5 |
|
应用钢种 |
普碳钢 |
普碳钢 |
普碳钢 |
不锈钢 |
火焰喷补形成的涂层虽然其耐用性比冷物料喷补形成的涂层要好，但由于喷补装置和喷补费用较高，目前应用范围有限。在冶金工业上主要用硅质火焰喷补料修补焦炉内衬，用MgO—转炉渣组成喷补料修补转炉内衬，用MgO—Al2O3—Cr2O3质，Al2O3—Cr2O3质、MgO—Al2O3质喷补料修补炉外精练真空脱气装置（RH）的衬体等。
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