一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种煤枪制造方法，特别涉及一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法。
【背景技术】
[0002] 当前，高炉喷煤已成为高炉炼铁实现节能减排的重要技术手段，随着高炉喷煤比 的提高及相关工况条件的变化，一般高温合金喷煤枪的材质耐磨耐蚀性能已难以满足高炉 生产的需要，特别是对于在高炉风口内部的煤枪前端，由于温度高，一般是1200°C，很容易 被流动的煤粉磨穿，从而影响高炉喷煤。煤枪前端高温耐磨耐蚀性能的不足已成为行业的 普遍缺陷，本领域的技术人员也尝试过各种方法，但是效果均不显著，因此，迫切的需要一 种新的方案解决上述技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方 法，该技术方案综合了电镀、热处理等多个步骤，经过一系列物理、化学反应，大大提高了煤 枪的耐磨性，延长了煤枪的使用寿命。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种内置金属陶瓷内衬煤枪制 造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)对纳米SiC粉进行镀前预处理，2)超硬金 属陶瓷复合电镀；3)对镀件进行热处理，所述步骤1中具体操作如下：11)表面除油，将SiC 颗粒至于丙酮液中，所述丙酮液的浓度在95% - 99%，超声清洗30min，抽滤清洗，放入85°C 的干燥箱干燥IOmin ;12)表面粗化，将去油后的SiC颗粒放入塑料容器中，加入强酸，5min 后进行抽滤清洗；13)镀镍金属化，利用化学镀技术，对粗化后的SiC颗粒进行化学镀表面 镀镍，使其金属化；14)离子化处理，将金属化后的SiC颗粒在体积浓度为0. 1-1%的盐酸溶 液中浸泡20- 30分钟，使其带上正电荷，按后捞出干燥。在步骤11中，之所以选用丙酮，主 要是丙酮对SiC纳米颗粒表面油污去除效率高，保持颗粒原始状态能力强，有利于后续步 骤的完成，同时，在干燥箱中干燥过程中，安全性能更高。
[0005] 作为本发明的一种改进，所述步骤12中，所述强酸为体积浓度是95% - 98%的HF。 经大量的试验对比后，经显微观察SiC颗粒表面能够很好地获得大于半圆形的粗化结构， 比表面积有效增大，同时HF去除SiC表面Si02氧化膜的能力也较强，有利于后续镀镍金属 化。
[0006] 作为本发明的一种改进，所述步骤13中，所述化学镀镍的参数如下，NiSO4为28 g/L，柠檬酸为12 g/L，次亚磷酸钠为30 g/L，醋酸钠为8~12 g/L，十二烷基苯磺酸钠为 0.02 mg/L，碘酸钾为0.1 mg/L，装载量（SiC)为15 g/L，pH为4.5，镀液温度为80~851：。 该技术方案的目的是将SiC颗粒表面包裹一层金属镍，使其在后续电镀复合镀中更好地与 Ni-P基质结合，均匀地散布在基体中，镶嵌其中，从而获得耐磨更佳的金属陶瓷镀层。
[0007] 作为本发明的一种改进，所述步骤2中具体步骤如下，制备硫酸镍、氯化镍、硼酸、 氟化钠、次亚磷酸钠和已经过预处理的SiC配制的母液，用盐酸或氟化钠调节溶液pH值至 3~4,待镀液稳定后，在镀液中分别放入Ni25Cr20合金管镀件电镀40-45小时，即可制得 带有Ni-P-SiC金属陶瓷强化层内衬的喷煤枪。
[0008] 作为本发明的一种改进，所述步骤2中，所述母液制备方法如下，硫酸钠250g/ L，氯化钠45g/L，硼酸35g/L，次亚磷酸钠70g/L，氟化钠30g/L，SiC25-35g/L，电镀温度： 65-80°C，镀液 PH 值：3-4,电流：0· 3-0. 4A，电压：0· 6V。
[0009] 作为本发明的一种改进，所述步骤3中具体步骤如下，将镀件在惰性气氛炉中，按 1°C /min升温速度分别升温至600°C后，保温2h，然后按1°C /min降温速度降温至室温，最 终完成强化煤枪制作。
[0010] 相对于现有技术，该技术方案通过对纳米SiC粉进行预处理，利用复合电镀技术 使SiC作为一种硬度高、耐磨性好的硬质颗粒均匀地镶嵌在超硬金属陶瓷之中，在喷煤枪 内附着一薄层Ni-P-Sic金属陶瓷强化层，然后经过热处理，提高煤枪内表面的硬度、耐磨 性及抗氧化性，增韧煤枪内表层，大大延长了煤枪的使用寿命。
【具体实施方式】
[0011] 为了加深对本发明的理解和认识，下面结合【具体实施方式】对本发明作出进一步说 明。
[0012] 实施例1 :一种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法，具体步骤如下，1)对纳米SiC粉 进行镀前预处理，具体操作如下：11)表面除油，将SiC颗粒至于丙酮液中，所述丙酮液的浓 度在95%，超声清洗30min，抽滤清洗，放入85°C的干燥箱干燥IOmin ; 12)表面粗化，将去油 后的SiC颗粒放入塑料容器中，加入强酸，5min后进行抽滤清洗；所述强酸为体积浓度是 95% - 98%的HF ; 13)镀镍金属化，利用化学镀技术，对粗化后的SiC颗粒进行化学镀表面镀 镍，使其金属化；所述化学镀镍的参数如下，NiSO 4S 28 g/L，柠檬酸为12 g/L，次亚磷酸钠 为30 g/L，醋酸钠为8~12 g/L，十二烷基苯磺酸钠为0· 02 mg/L，碘酸钾为0· I mg/L，装 载量（SiC)为15 g/L，pH为4. 5,镀液温度为80°C; 14)离子化处理，将金属化后的SiC颗粒 在体积浓度为〇. 1-1%的盐酸溶液中浸泡20分钟，使其带上正电荷，按后捞出干燥；2)超硬 金属陶瓷复合电镀，该步骤中，制备硫酸镍、氯化镍、硼酸、氟化钠、次亚磷酸钠和已经过预 处理的SiC配制的母液，所述母液制备方法如下，硫酸钠250g/L，氯化钠45g/L，硼酸35g/ L，次亚磷酸钠70g/L，氟化钠30g/L，SiC25 g/L，电镀温度：65-80°C，镀液PH值：3-4,电流： 0. 3A，电压：0. 6V ;用盐酸或氟化钠调节溶液pH值至3~4,待镀液稳定后，在镀液中分别放 入Ni25Cr20合金管镀件电镀40小时，即可制得带有Ni-P-SiC金属陶瓷强化层内衬的喷煤 枪；3)对镀件进行热处理，该步骤中，将镀件在惰性气氛炉中，按1°C /min升温速度分别升 温至600°C后，保温2h，然后按1°C /min降温速度降温至室温，最终完成强化煤枪制作。
[0013] 实施例2 : -种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法，具体步骤如下，1)对纳米SiC粉 进行镀前预处理，具体操作如下：11)表面除油，将SiC颗粒至于丙酮液中，所述丙酮液的浓 度在96%，超声清洗30min，抽滤清洗，放入85°C的干燥箱干燥IOmin ; 12)表面粗化，将去油 后的SiC颗粒放入塑料容器中，加入强酸，5min后进行抽滤清洗；所述强酸为体积浓度是 95% - 98%的HF ; 13)镀镍金属化，利用化学镀技术，对粗化后的SiC颗粒进行化学镀表面镀 镍，使其金属化；所述化学镀镍的参数如下，NiSO 4S 28 g/L，柠檬酸为12 g/L，次亚磷酸钠 为30 g/L，醋酸钠为8~12 g/L，十二烷基苯磺酸钠为0· 02 mg/L，碘酸钾为0· I mg/L，装 载量（SiC)为15 g/L，pH为4. 5,镀液温度为82°C;14)离子化处理，将金属化后的SiC颗粒 在体积浓度为〇. 1-1%的盐酸溶液中浸泡22分钟，使其带上正电荷，按后捞出干燥；2)超硬 金属陶瓷复合电镀，该步骤中，制备硫酸镍、氯化镍、硼酸、氟化钠、次亚磷酸钠和已经过预 处理的SiC配制的母液，所述母液制备方法如下，硫酸钠250g/L，氯化钠45g/L，硼酸35g/ L，次亚磷酸钠70g/L，氟化钠30g/L，SiC26g/L，电镀温度：65-80°C，镀液PH值：3-4,电流： 0. 32A，电压：0. 6V ;用盐酸或氟化钠调节溶液pH值至3~4,待镀液稳定后，在镀液中分别 放入Ni25Cr20合金管镀件电镀41小时，即可制得带有Ni-P-SiC金属陶瓷强化层内衬的喷 煤枪；3)对镀件进行热处理，该步骤中，将镀件在惰性气氛炉中，按1°C /min升温速度分别 升温至600°C后，保温2h，然后按1°C /min降温速度降温至室温，最终完成强化煤枪制作。
[0014] 实施例3 : -种内置金属陶瓷内衬煤枪制造方法，具体步骤如下，1)对纳米SiC粉 进行镀前预处理，具体操作如下：11)表面除油，将SiC颗粒至于丙酮液中，所述丙酮液的浓 度在97%，超声清洗30min，抽滤清洗，放入85°C的干燥箱干燥IOmin ; 12)表面粗化，将去油 后的SiC颗粒放入塑料容器中，加入强酸，5min后进行抽滤清洗；所述强酸为体积浓度是 95% - 98%的HF ; 13)镀镍金属化，利用化学镀技术，对粗化后的SiC颗粒进行化学镀表面镀 镍，使其金属化；所述化学镀镍的参数如下，NiSO 4S 28 g/L，柠檬酸为12 g/L，次亚磷酸钠 为30 g/L，醋酸钠为8~12 g/L，十二烷基苯磺酸钠为0· 0