一种梯度陶瓷合金复合炉管的制作方法

本技术涉及炉管，具体涉及一种梯度陶瓷合金复合炉管。

背景技术：

1、目前锅炉管用耐热钢主要有含2％cr的t/p22、t/p23低合金铁素体钢，含9％cr的t/p91和t/p92高cr铁素体钢、含12％cr的hcm12和hcm12a高cr铁素体钢、以及以tp347h为代表的奥氏体不锈钢等。锅炉管性能要求更高，企业面临的降成本压力不断加大，因此双金属锅炉复合管研制正受到越来越多的关注。

2、在锅炉运行中，炉管磨损腐蚀十分严重。锅炉在投入运行约6个月的时间容易发生过热爆管停炉事故。爆管位置处于高温烟气进口侧，为汽温及壁温最高处。受高温腐蚀影响，炉管外壁不断生产腐蚀产物，膜层内应力不断增大，造成炉管开裂、爆管。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种梯度陶瓷合金复合炉管，在炉管内外表面涂覆耐高温陶瓷涂层，提高炉管的耐磨损腐蚀性能；同时设置金属-陶瓷复合层，并以粗糙层为连接面，提高耐高温陶瓷涂层与炉管基材之间的结合紧密型，表面涂层具有优良的高温耐磨蚀性能。

2、本实用新型采用以下技术方案得以实现：

3、一种梯度陶瓷合金复合炉管，包括炉管、涂覆于炉管内外表面的耐高温陶瓷涂层，所述炉管的内壁表面通过喷砂打磨形成粗糙层，在所述粗糙层表面覆有过渡层，所述耐高温陶瓷涂层覆于所述过渡层表面；

4、所述过渡层为金属-陶瓷复合层。

5、进一步地，所述炉管的外表面设置有导热鳍片，所述导热鳍片呈圆环状，并垂直于所述炉管的外表面设置。

6、进一步地，所述导热鳍片与炉管连接处的宽度尺寸在0.5-2cm，所述导热鳍片的高度尺寸在1-3cm。

7、进一步地，在所述导热鳍片的表面覆有耐高温陶瓷涂层，涂层厚度在1.5-2±0.2mm。

8、进一步地，相邻的所述炉管之间通过连接头连接，所述连接头的两端与两侧的导热鳍片抵接。

9、更进一步地，在所述连接头的两端外表面设置有紧固件。

10、更进一步地，所述连接头的两端部外管壁呈台阶状，形成台阶部，且所述台阶部的表面呈锥面。

11、更进一步地，所述紧固件的两端部的内壁与所述连接头的端部外管壁形状一致，使所述连接头的端部在半径方向收缩。

12、进一步地，所述过渡层的涂层厚度在0.2-2.0mm，所述耐高温陶瓷涂层的涂层厚度在1.5-2±0.2mm。

13、本实用新型的技术效果在于：

14、本实用新型中在炉管内外表面涂覆耐高温陶瓷涂层，提高炉管的耐磨损腐蚀性能，进而提高炉管的服役周期；同时为克服因合金炉管与陶瓷涂层热膨胀系数差异而导致的界面分层问题，设置金属-陶瓷复合层，并以粗糙层为连接面，提高耐高温陶瓷涂层与炉管基材之间的结合紧密型，表面涂层具有优良的高温耐磨蚀性能。

技术特征：

1.一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，包括炉管、涂覆于炉管内外表面的耐高温陶瓷涂层，所述炉管的内壁表面通过喷砂打磨形成粗糙层，在所述粗糙层表面覆有过渡层，所述耐高温陶瓷涂层覆于所述过渡层表面；

2.根据权利要求1所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，所述炉管的外表面设置有导热鳍片，所述导热鳍片呈圆环状，并垂直于所述炉管的外表面设置。

3.根据权利要求2所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，所述导热鳍片与炉管连接处的宽度尺寸在0.5-2cm，所述导热鳍片的高度尺寸在1-3cm。

4.根据权利要求2所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，在所述导热鳍片的表面覆有耐高温陶瓷涂层，涂层厚度在1.5-2±0.2mm。

5.根据权利要求2所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，相邻的所述炉管之间通过连接头连接，所述连接头的两端与两侧的导热鳍片抵接。

6.根据权利要求5所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，在所述连接头的两端外表面设置有紧固件。

7.根据权利要求6所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，所述连接头的两端部外管壁呈台阶状，形成台阶部，且所述台阶部的表面呈锥面。

8.根据权利要求7所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，所述紧固件的两端部的内壁与所述连接头的端部外管壁形状一致，使所述连接头的端部在半径方向收缩。

9.根据权利要求1所述的一种梯度陶瓷合金复合炉管，其特征在于，所述过渡层的涂层厚度在0.2-2.0mm，所述耐高温陶瓷涂层的涂层厚度在1.5-2±0.2mm。

技术总结本技术公开了一种梯度陶瓷合金复合炉管，包括炉管、涂覆于炉管内外表面的耐高温陶瓷涂层，所述炉管的内壁表面通过喷砂打磨形成粗糙层，在所述粗糙层表面覆有过渡层，所述耐高温陶瓷涂层覆于所述过渡层表面；所述过渡层为金属‑陶瓷复合层。在炉管内外表面涂覆耐高温陶瓷涂层，提高炉管的耐磨损腐蚀性能；同时设置金属‑陶瓷复合层，并以粗糙层为连接面，提高耐高温陶瓷涂层与炉管基材之间的结合紧密型，表面涂层具有优良的高温耐磨蚀性能。技术研发人员：邰召山受保护的技术使用者：安徽兆山环保有限公司技术研发日：20230216技术公布日：2024/2/19