Для защиты различных приспособлений и установок, широко используемых в металлургии, например экранов, кристаллизаторов, печей, валов, а также для защиты труб, которыми оборудуются пароперегреватели энергетического комплекса, сегодня применяются специальные жаростойкие покрытия.
Жаростойкое покрытие представляет собой надежную пленку, состоящую из оксидов металлов, которая прекрасно защищает не только поверхность обрабатываемой плоскости, но и ее подложку от окислительных процессов и коррозии. В качестве напыления используются сплавы алюминия с никелем, никеля с хромом, а также трех вышеозначенных элементов и всех этих элементов с добавлением ксенона и хрома.
Качественное жаростойкое покрытие должно обладать целым рядом рабочих характеристик. К ним можно отнести:
- абсолютную цельность и плотность;
- одинаковую толщину по всей поверхности покрытия;
- нейтральное взаимодействие с основанием, при котором покрытие не влияет на его качества;
- устойчивость к агрессивным химическим средам;
- устойчивость к воздействию высоких температур (приблизительно до 1000–1200 °С);
- стойкость к атмосферным явлениям;
- оптимальный показатель теплового расширения;
- безопасность в ежедневной эксплуатации;
- экологическую чистоту.
Раньше подобные жаростойкие покрытия не создавались либо формировались газотермическим способом при помощи расплавления сплава и нанесения его на рабочую плоскость. Это очень трудоемкий и сложный процесс, осуществляемый исключительно в заводских условиях при наличии определенного оборудования, работающего на основе высоких температур. Но после появления технологии «Димет», основанной на газодинамическом способе расщепления металла, процесс нанесения жаростойких покрытий стал более простым, быстрым и качественным, а самое главное, экономически выгодным для любого предприятия.
Жаростойкое покрытие для кислородной фурмы
В цехах большинства металлургических заводов активно применяются кислородные фурмы, изготовленные из меди. Высокая температурная нагрузка, в которой работают доменные печи, минимизируют возможный эксплуатационный термин обычной фурмы, не покрытой защитой, поэтому он составляет порядка полугода (максимум срок можно растянуть до 7–8 месяцев), поэтому предприятия приобретали их большими партиями, закладывая в бюджет солидные расходы на их покупку.
Проанализировав эти траты, в доменном цеху ОАО «ММК» решили в 2001 году внедрить инновационную на то время разработку — нанести на 4 кислородные фурмы металлизированное жаростойкое покрытие толщиной всего в 0,03 см, используя в работе установку «Димет».
Эксперимент был удачным — через 15 месяцев фурмы продолжали активно использоваться, а во время исследования, запланированного при проведении технологического профилактического ремонта, оказалось, что покрытие продолжает оставаться целостным. Эффективность применения технологии «Димет» была доказана.
Нанесение жароустойчивого покрытия на экраны защиты
Экраны защиты, изготовленные из нержавеющей стали с высоким показателем жаростойкости, применяются в качестве закрывающих элементов вагонов, подающих кокс к камерам тушения (причем температура коксового сырья составляет 1200 °C).
Производственная устойчивость этих экранов рассчитана на 9, максимум 10 месяцев эксплуатации, поэтому предприятию приходилось увеличивать в смете статью, посвященную приобретению расходных материалов.
После того как технология «Димет» зарекомендовала себя на кислородных фурмах, было решено испробовать нанести такое же покрытие на стальной экран защиты, изготовленный из металла марки СТ-3. 14 месяцев непрерывной эксплуатации показали, что жаростойкое покрытие, нанесенное при помощи установки «Димет», осталось безупречно целостным.
Результаты исследования представлены в расположенном ниже акте, составленном коксовом и доменным цехами ОАО «ММК».
