一种垃圾发电厂水冷壁耐腐蚀抗结垢复合涂层制备方法

本发明涉及一种垃圾发电厂水冷壁耐腐蚀抗结垢复合涂层制备方法，属于新材料制备领域。

背景技术：

随着垃圾热值提高,垃圾焚烧发电厂余热锅炉高温腐蚀一直困扰其安全稳定,因此解决垃圾焚烧发电厂余热锅炉高温腐蚀的问题已迫在眉睫。垃圾发电厂的高温腐蚀已经对机组运行的安全、运行的稳定性起到关键影响作用，目前我国对垃圾发电厂的腐蚀问题研究大部分集中在过热器、换热器上，但是根据垃圾发电厂的实际运行情况调查可知，垃圾焚烧炉水冷壁腐蚀问题也较为严重。

垃圾焚烧发电对改善环境、节约资源，实现城市可持续发展具有重要意义，它将成为未来垃圾处理的主要方式，目前我国垃圾焚烧发电以机械炉排焚烧、循环流化床焚烧为主。垃圾的燃烧与煤炭还是存在较大差异的，由于垃圾中灰分、碱性元素含量相对高，这也就导致其积灰情况相对较为严重，腐蚀问题必须得到重视。目前，水冷壁受热面腐蚀情况不容忽视，曾出现过爆管事故，进一步研究垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀机理与防护对策具有重要意义。

技术实现要素：

本发明目的是制备一种垃圾发电厂水冷壁耐腐蚀抗结垢复合涂层材料，实现垃圾发电厂水冷壁耐腐蚀抗结垢的新技术，解决垃圾发电厂水冷壁易腐蚀易结垢的短板，提高安全性能。

本发明技术方案：

一种垃圾发电厂水冷壁耐腐蚀抗结垢复合涂层方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将丙烯酸质量分数为40％、乙酸质量分数为10％与丙基三甲基硅烷质量分数为50％在120℃的搅拌机中混合搅拌制备出混合物a；

(2)将交联乙酸酐质量分数为50％与混酰胺质量分数为50％混合搅拌制得交联剂；

(3)将乙基溶纤剂质量分数为50％与双丙酮质量分数为50％混合搅拌，再添加质量分数为20％的交联剂混合搅拌20分钟制备出混合物b；

(4)再取混合物a质量分数为45％、混合物b质量分数为45％与交联剂质量分数为10％，搅拌制得混合物c；

(5)取纳米镍质量分数为1-5％、1000目铜粉质量分数为0.3-1％、二硫化钼(纳米级)质量分数为0.5-3％、1000目铬粉质量分数为0.5-3％、钼粉(800目)质量分数为0.8-4％、镍包石墨质量分数为0.8-4％、硅胶包石墨烯质量分数为0.5-5％、纳米二氧化钛质量分数为0.3-1.7％，混合后取总量质量分数为20％；

再与混合物c质量分数为80％,混合搅拌后制得耐腐蚀抗结垢金属陶瓷复合材料。

涂料与现有技术相比，本发明制备的涂层材料耐高温高达800℃，结合强度230mpa，有渗透功能，表面硬度hv800耐磨耐腐(耐15％盐酸)，有抗不粘功能，有吸收热能功效且使用寿命长。

附图说明

图1为配方流程图

图2为涂层步骤流程图

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

实施例步骤如下：

(1)将丙烯酸质量分数为40％、乙酸质量分数为10％与丙基三甲基硅烷质量分数为50％在120℃的搅拌机中混合搅拌制备出混合物a。

(2)将交联乙酸酐质量分数为50％与混酰胺质量分数为50％混合搅拌制得交联剂。

(3)将乙基溶纤剂质量分数为50％与双丙酮质量分数为50％混合搅拌，再添加质量分数为20％的交联剂混合搅拌20分钟制备出混合物b。

(4)再取混合物a质量分数为45％、混合物b质量分数为45％与交联剂质量分数为10％，搅拌制得混合物c；

(5)取纳米镍质量分数为1-5％、1000目铜粉质量分数为0.3-1％、二硫化钼(纳米级)质量分数为0.5-3％、1000目铬粉质量分数为0.5-3％、钼粉(800目)质量分数为0.8-4％、镍包石墨质量分数为0.8-4％、硅胶包石墨烯质量分数为0.5-5％、纳米二氧化钛质量分数为0.3-1.7％，混合后取总量质量分数为20％；

再与混合物c质量分数为80％,混合搅拌后制得耐腐蚀抗结垢金属陶瓷复合材料。

本发明使用方法和使用寿命：

(1)钢基表面喷砂,粗糙度0.25,用0.5mpa气压喷涂层金属陶瓷复合材料0.3-0.6mm,表面纳米渗透到钢基,24小时自干,点火180度-500度3小时后烘干，形成半冶金结合。

(2)烘干后涂层结合强度230mpa,冷水壁管排表面光滑,炉内光滑抗不粘。

(3)冷水壁在燃烧过程,涂层表面没有形成结灰,提高了导热,导热系数32w/(m·k)。

(4)材料为金属陶瓷复合,技术成熟,冷喷涂每天喷涂200-1000㎡,成本650元/㎡,使用寿命预估5-8年,涂层厚度0.3-0.6mm,耐腐蚀。

涂层步骤流程见图2：

(5)性能对比图

涂料现有技术相比，本发明制备的涂层材料耐高温高达800℃，结合强度230mpa，有渗透功能，表面硬度hv800耐磨耐腐(耐15％盐酸)，有抗不粘功能，有吸收热能功效，使用寿命长。

本发明具有以下优点：

(1)本发明制备出复合涂层材料，耐高温至800℃。

(2)本发明制备出复合涂层材料，具备渗透功能。

(3)本发明制备出复合涂层材料，具有耐腐蚀的功效，表面硬度hv800耐磨耐腐(耐15％盐酸)。

(4)本发明在制配出复合涂层后，在180-500℃的温度下烘干3小时，形成半冶金结合，结合强度230mpa。

(5)本发明制备出金属陶瓷复合涂层材料，具有抗不粘、吸收热能功效，且使用寿命是镍60(一般1一2年)三倍左右,使用寿命预估5-8年。