【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于閃速吹煉爐爆炸復(fù)合、高分子擴(kuò)散焊，尤其涉及一種制備新型吊掛平水套的方法。
技術(shù)介紹
1、閃速吹煉爐低的能耗、高的生產(chǎn)率使其成為銅、鎳等有色金屬冶煉首選設(shè)備。然而，在閃速吹煉爐工況環(huán)境中，含有煙灰、熔融態(tài)金屬化合物等雜質(zhì)，煙氣溫度高達(dá)1280℃，且伴隨有大量二氧化硫、氧氣、氮?dú)獾葰怏w。閃速爐內(nèi)溫度高、溫度梯度大、煙塵濃度高且含有較高濃度的二氧化硫的特點(diǎn)，且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙灰、熔融態(tài)金屬化合物等爐渣將隨著高溫?zé)煔饬鹘?jīng)過上升煙道沖刷侵蝕吊掛水套表面，在熔池上部，經(jīng)過煙道，水套熱面與煙氣沖擊，煙氣溢散侵蝕冷面，冷卻水套銅面遇到二氧化硫氣體會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成硫化亞銅，進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致整個(gè)冷卻水套出現(xiàn)熔穿、漏水等現(xiàn)象。如何保障閃速吹煉爐的爐體安全，以及延長其壽命和冷修周期一直是一個(gè)亟待解決的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種制備新型吊掛平水套的方法，結(jié)合閃速吹煉爐用吊掛水套結(jié)構(gòu)服役特點(diǎn)，利用爆炸焊接的技術(shù)優(yōu)勢，配合高分子擴(kuò)散焊技術(shù)，將厚件異構(gòu)板材層層堆疊，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)服役過程穩(wěn)定化、綜合效益最大化。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：
3、一種制備新型吊掛平水套的方法，包括以下步驟：
4、s1.于可移動(dòng)平臺(tái)上放置耐火巖棉板，再于耐火巖棉板上放置310s不銹鋼板，310s不銹鋼板上放置紫銅板且紫銅板表面放置底部投影面積與紫銅板表面投影面積相同的藥盒，藥盒內(nèi)放置炸藥，結(jié)合數(shù)值模擬工具反饋情況制定爆轟方案將紫銅板與310s
5、s2.將已復(fù)合的310s不銹鋼/紫銅結(jié)構(gòu)進(jìn)行cnc加工，在紫銅側(cè)按照要求預(yù)制水道，并將整體結(jié)構(gòu)四周固定至移動(dòng)平臺(tái)上，并對紫銅側(cè)水道以外的紫銅表面毛化處理；
6、s3.采用焊劑一混合后利用超聲波法浸于紫銅側(cè)水道以外的紫銅表面，將面積相同的純錫箔鋪于已涂抹混合焊劑的紫銅側(cè)水道以外的紫銅表面，所述焊劑一由以下質(zhì)量百分比的原料組成：螢石0.42%、硅1.14%、銀0.29%、銅0.7%、金紅石1.25%、消煙劑0.5%、聚酰胺1.15%、鈦0.65%、釹0.25%，余量為錫。其中錫為主焊劑，鈦、釹為輔焊劑；
7、s4.在純錫箔表面涂抹焊劑二以后于上面放置表面經(jīng)毛化處理的碳鋼板，再放置耐火巖棉板用c型工裝夾具對四角進(jìn)行施壓固定，采用機(jī)械法在碳鋼板表面施加壓力至純錫箔面兩側(cè)間隙0.1~0.2mm并加熱，待溫度達(dá)到450~500℃后施加400mpa壓力保持20~25min待板材自然冷卻；
8、s5.在步驟s4得到的碳鋼板表面經(jīng)爆炸復(fù)合法與304不銹鋼板復(fù)合，水道位置開孔并焊接接管，即得新型吊掛水套，具體操作如下：于四周放置擋板工裝與碳鋼/紫銅/310s不銹鋼等高并加緊，采用表面拋光處理的304不銹鋼板材12*1000*1800mm，按照工藝要求以特定的板間隙長、寬對應(yīng)放置于碳鋼板上方，并于304不銹鋼板上放置等大藥盒，藥盒內(nèi)放置炸藥，雷管位于藥盒角部位置，結(jié)合數(shù)值模擬工具，采用合理化的爆轟作用方案，實(shí)現(xiàn)不銹鋼與碳鋼板材的穩(wěn)定結(jié)合。
9、進(jìn)一步的，所述焊劑二由以下質(zhì)量百分比的原料組成：氯化鈉10.2%、氧化鋅12.5%、氧化鋁9.8%、硼氧化物3.5%、硅酸17%、松香20%、水8%，其余為錫，原料于球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后利用超聲波法浸于純錫箔表面。
10、進(jìn)一步的，所述焊劑一、焊劑二的鋪設(shè)厚度均為0.5mm，純錫箔厚度0.3mm。
11、進(jìn)一步的，所述耐火巖棉板尺寸為50*1000*1800mm，310s不銹鋼板尺寸為8*1000*1800mm，紫銅板尺寸為60*1000*1800mm，碳鋼板尺寸為10*1000*1800mm，304不銹鋼板尺寸為12*1000*1800mm。
12、機(jī)理：本專利技術(shù)加入碳鋼層一方面是為了增加整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，抗變形，另一方面是為了減少銅層厚度降低成本；擴(kuò)散焊在銅層與碳鋼層之間的使用是為了解決傳統(tǒng)焊接無法焊接，爆炸焊壓力過大使銅側(cè)水道變形的目的；焊劑在受熱熔化時(shí)，氧化物介質(zhì)作為起到異種材料間連接的過渡作用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)異種材料連接的可行性，非金屬物質(zhì)的選用主要起催化作用，加快金屬間的反應(yīng)，正是有了金屬間的化學(xué)反應(yīng)，才實(shí)現(xiàn)了物理連接；采用擴(kuò)散焊接方式實(shí)現(xiàn)的異種金屬連接其結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)130mpa左右，后整體結(jié)構(gòu)再經(jīng)爆炸焊接的壓力作用，經(jīng)擴(kuò)散焊連接的位置其結(jié)合強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)30mpa左右。
13、本專利技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)是：
14、1.本專利技術(shù)通過可移動(dòng)平臺(tái)搭建必要的平整面基礎(chǔ)且方便調(diào)整作業(yè)位置，利用耐火巖棉板，保護(hù)310s不銹鋼表面避免受沖擊出現(xiàn)磕碰缺陷的目的，提高操作安全性；
15、2.本專利技術(shù)通過爆炸加工法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加工法，并借助數(shù)值模擬分析工具，驗(yàn)證工藝，實(shí)現(xiàn)超厚紫銅板與310s不銹鋼板結(jié)合穩(wěn)定的目標(biāo)，提高了紫銅板在高溫環(huán)境下服役壽命，且此加工方法在實(shí)際操作過程中大大提高了生產(chǎn)效率，工藝穩(wěn)定，在面面結(jié)合的同時(shí)，可一次操作批量成型；
16、3.通過銅預(yù)制水道，并在非水道位置涂抹自制焊劑，并采用純錫箔過渡，再次利用自制焊劑，實(shí)現(xiàn)多層異種金屬穩(wěn)定結(jié)合，此工藝在制造過程中獨(dú)樹一幟，是現(xiàn)有工藝方式最大的創(chuàng)新之處，且介質(zhì)可重復(fù)使用，成本低、效率高；
17、4.通過擴(kuò)散焊復(fù)合后的結(jié)構(gòu)，已將紫銅側(cè)預(yù)制水道完全密封于碳鋼層內(nèi)部，此工藝是與現(xiàn)有工藝最大差異之處，后續(xù)制造工藝的分界點(diǎn)，此創(chuàng)新極大的改善了現(xiàn)有工藝在直接焊接封閉時(shí)出現(xiàn)缺陷，直接爆炸焊水道塌陷的問題，致使服役過程帶來巨大安全隱患的問題。
18、5.通過碳鋼側(cè)表面復(fù)合304不銹鋼板材的方式，增加結(jié)構(gòu)在腐蝕環(huán)境下的抗性，極大的延長設(shè)備使用壽命。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于：所述焊劑二由以下質(zhì)量百分比的原料組成：氯化鈉10.2%、氧化鋅12.5%、氧化鋁9.8%、硼氧化物3.5%、硅酸17%、松香20%、水8%，其余為錫，原料于球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后利用超聲波法浸于純錫箔表面。
3.如權(quán)利要求1所述的制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于：所述焊劑一、焊劑二的鋪設(shè)厚度均為0.5mm，純錫箔厚度0.3mm。
4.如權(quán)利要求3所述的制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于：所述耐火巖棉板尺寸為50*1000*1800mm，310S不銹鋼板尺寸為8*1000*1800mm，紫銅板尺寸為60*1000*1800mm，碳鋼板尺寸為10*1000*1800mm，304不銹鋼板尺寸為12*1000*1800mm。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的制備新型吊掛平水套的方法，其特征在于：所述焊劑二由以下質(zhì)量百分比的原料組成：氯化鈉10.2%、氧化鋅12.5%、氧化鋁9.8%、硼氧化物3.5%、硅酸17%、松香20%、水8%，其余為錫，原料于球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后利用超聲波法浸于純錫箔表面。
3.如權(quán)利要求1所述的制備新型吊掛平水套的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王玉龍，楊若雅，劉雯佳，黃志鴿，劉旭瑞，劉慶華，周明芳，段瑞朋，
申請(專利權(quán))人：鄭州宇光復(fù)合材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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