一种TRT叶片异构涂层的制备方法与流程

一种trt叶片异构涂层的制备方法
技术领域
1.本发明涉及钢铁冶金trt设备制造技术领域，具体涉及一种trt叶片异构涂层的制备方法。


背景技术：

2.高炉煤气余压透平发电装置(简称trt)是将高炉炉顶废气的压力能及热能转换为机械能的发电装置，trt叶片在工作过程中起着转换能量的重要作用，是trt的关键零件，trt叶片长期在酸性冷凝水与微颗粒粉尘工况中高速运转，其耐磨抗腐性能对trt设备寿命及安全运行起着决定性的作用。
3.干法除尘后的高炉烟气中仍然存在固态微颗粒粉尘、水分及一系列酸性物质，特别是氯离子含量随着原燃料变化存在较大波动。固态微颗粒通过trt时冲刷叶片，烟气能量发电释放后温度处于水蒸汽露点之下，析出冷凝水与烟气中酸根形成了强酸和高氯溶液附着在叶片上，浸入叶片的微裂纹缝隙中快速腐蚀叶片。因此trt叶片在运行过程中承受着固态微颗粒冲刷磨损、酸性液体腐蚀，使得trt叶片快速失效出现故障，目前所采取的技术手段主要是针对磨损的，少有平衡兼顾磨损与腐蚀特别是腐蚀的完整措施，导致低成本材质trt叶片寿命普遍不高，成为制约干法除尘工艺下trt稳定运行的行业难题。因此，迫切需要设计一种trt叶片异构涂层的制备方法，以解决现有trt叶片在运行过程中酸性冷凝水附着浸入微裂纹缝隙中，快速腐蚀剥落，在固态微颗粒粉尘冲蚀下磨损加快，使用寿命大大缩短的行业难题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种trt叶片异构涂层的制备方法，即在原来trt叶片基体表面喷涂的表面毛糙的陶瓷涂层外，再涂覆一层表面光滑疏水耐磨抗腐蚀石墨烯-钛纳米聚合物涂层，构建耐磨抗腐的异构复合涂层，既解决了微颗粒冲刷磨损，又能弥补trt叶片基体表面陶瓷涂层亲水、表面毛糙、存在微裂纹与孔隙的不足，解决叶片浸润在酸性冷凝水环境中被快速腐蚀剥落问题，大大延长了低成本trt叶片运行使用寿命。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种trt叶片异构涂层的制备方法，包括以下步骤：
6.1)对加工成形单片叶片基体进行清洁预处理，在叶片基体表面喷涂一层耐磨陶瓷涂层；
7.2)叶片装配组成转子进行一次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行试块平衡补偿调整，满足转子装配动平衡要求；
8.3)转子装配叶片及轮毂整体均匀涂覆钛纳米聚合物涂层，形成表面光滑、疏水、耐磨抗腐蚀异构复合涂层；
9.4)进行二次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行抗腐蚀涂层材料平衡定量
补偿涂覆调整，满足到动平衡要求，形成耐磨抗腐异构复合涂层。
10.具体的是，所述步骤4)中的异构复合涂层是在trt基体材料表面采用不同方法先后涂覆两种不同类型涂层材料，形成耐磨抗腐异构复合涂层。
11.具体的是，所述步骤2)和步骤4)中的叶片装配组成转子进行两次动平衡检测试验调整，在第一次动平衡结束后再进行整体抗腐蚀涂层材料涂覆，涂覆后再次进行动平衡检测试验，并结合检测试验数值，通过抗腐蚀涂层补偿涂覆使得转子整体装配最终满足动平衡检测试验要求。
12.具体的是，所述步骤1)中的叶片基体表面第一遍喷涂的毛糙水浸润的耐磨陶瓷层外再涂覆一层表面光滑具有疏水性的钛纳米聚合物涂层材料作为外层抗腐涂敷层。
13.具体的是，所述步骤4)中的异构复合涂层最外层的抗腐涂敷层是以钛纳米聚合物为主成膜物，以石墨烯改性聚酚氧树脂为辅成膜物组成的互穿网络双组分，按照钛纳米聚合物25％～35％、石墨烯改性聚酚氧树脂45％～55％、高温固化填料15％～25％的重量配比搅拌而成快干型重防腐涂料。
14.本发明具有以下有益效果：
15.1.本发明提供的trt叶片异构涂层的制造方法，所形成的外层涂层采用了钛合金纳米聚合材料，涂层表面光滑，具有疏水性，不仅有效的避免了酸性冷凝水浸润浸入叶片基体对基体材料的腐蚀，还对酸性冷凝水以及垢质结晶具有自洁性，有效避免了叶片上腐蚀结垢；
16.2.本发明提供的trt叶片异构涂层的制造方法，通过两次动平衡试验调整，确保了陶瓷涂层的动平衡；
17.3.本发明提供的trt叶片异构涂层的制造方法，涂覆钛合金纳米聚合材料后，二次进行动平衡是结合检测试验数值，通过抗腐蚀涂层定量补偿涂覆，使得转子整体装配满足动平衡检测要求，同时使得二次涂覆外层抗腐涂敷层材料分布更均匀；
18.4.所述一种耐磨抗腐trt叶片异构涂层制造方法是一种相对于整体采用耐磨耐腐钛合金制造trt转子叶片，具有更低成本优势，性价比更高。
附图说明
19.图1是trt叶片异构涂层的制备方法的流程图。
20.图2是trt叶片异构涂层的局部放大示意图。
21.图中：1-叶片基体；2-喷涂抗磨陶瓷涂层；3-涂覆纳米钛合金聚合物涂层。
具体实施方式
22.以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1-2所示，一种trt叶片异构涂层的制备方法，异构复合涂层是在trt叶片基体材料表面采用不同方法先后涂覆两种不同类型叶片涂层材料，形成耐磨抗腐异构复合涂层。
24.一种耐磨抗腐trt叶片异构涂层的制备方法，包括以下步骤：
25.1)对加工成形单片叶片基体进行清洁预处理，在叶片基体表面喷涂一层耐磨陶瓷涂层；
26.2)叶片装配组成转子进行一次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行试块平衡补偿调整，满足转子装配动平衡要求；
27.3)转子装配叶片及轮毂整体均匀涂覆钛纳米聚合物涂层，形成表面光滑、疏水、耐磨抗腐蚀异构复合涂层；
28.4)进行二次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行抗腐蚀涂层材料平衡定量补偿涂覆调整，满足到动平衡要求，形成耐磨抗腐异构复合涂层。
29.耐磨抗腐蚀异构涂层制备过程：按照上述方法步骤先对叶片进行耐磨陶瓷喷涂，装配成转子后进行第一次动平衡检测实验，再进行转子整体抗腐蚀涂层材料涂覆，再次进行动平衡检测试验，并结合检测试验数值，通过抗腐蚀涂层定量补偿涂覆，使得转子整体装配最终满足动平衡检测试验要求。
30.在叶片表面先喷涂表面毛糙对水浸润的耐磨陶瓷层，再涂覆一层表面光滑具有疏水性的钛纳米聚合物涂层，形成表面光滑，具有疏水自洁的外层抗腐涂敷层。
31.异构涂层外层的抗腐涂敷层涂料是以钛纳米聚合物为主成膜物，以石墨烯改性聚酚氧树脂为辅成膜物组成的互穿网络双组分，按照钛纳米聚合物30％、石墨烯改性聚酚氧树脂50％、高温固化填料20％的体积配比搅拌而成。
32.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
33.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征：
1.一种trt叶片异构涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对加工成形单片叶片基体进行清洁预处理，在叶片基体表面喷涂一层耐磨陶瓷涂层；2)叶片装配组成转子进行一次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行试块平衡补偿调整，满足转子装配动平衡要求；3)转子装配叶片及轮毂整体均匀涂覆钛纳米聚合物涂层，形成表面光滑、疏水、耐磨抗腐蚀异构复合涂层；4)进行二次动平衡检测试验，结合检测试验数值，进行抗腐蚀涂层材料平衡定量补偿涂覆调整，满足到动平衡要求，形成耐磨抗腐异构复合涂层。2.根据权利要求1所述的trt叶片异构涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中的异构复合涂层是在trt基体材料表面采用不同方法先后涂覆两种不同类型涂层材料，形成耐磨抗腐异构复合涂层。3.根据权利要求1所述的trt叶片异构涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2)和步骤4)中的叶片装配组成转子进行两次动平衡检测试验调整，在第一次动平衡结束后再进行整体抗腐蚀涂层材料涂覆，涂覆后再次进行动平衡检测试验，并结合检测试验数值，通过抗腐蚀涂层补偿涂覆使得转子整体装配最终满足动平衡检测试验要求。4.根据权利要求1所述的trt叶片异构涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的叶片基体表面第一遍喷涂的毛糙水浸润的耐磨陶瓷层外再涂覆一层表面光滑具有疏水性的钛纳米聚合物涂层材料作为外层抗腐涂敷层。5.根据权利要求1所述的trt叶片异构涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中的异构复合涂层最外层的抗腐涂敷层是以钛纳米聚合物为主成膜物，以石墨烯改性聚酚氧树脂为辅成膜物组成的互穿网络双组分，按照钛纳米聚合物25％～35％、石墨烯改性聚酚氧树脂45％～55％、高温固化填料15％～25％的重量配比搅拌而成快干型重防腐涂料。

技术总结
本发明涉及钢铁冶金TRT设备制造技术领域，具体公开了一种TRT叶片异构涂层的制备方法，在TRT基体材料外采用不同方法涂覆不同类型涂层材料，形成耐磨抗腐异构复合涂层，1)对加工成形单片叶片基体进行清洁预处理，在叶片基体表面喷涂一层耐磨陶瓷涂层；2)叶片装配组成转子进行一次动平衡检测试验；3)转子装配叶片及轮毂整体均匀涂覆钛纳米聚合物涂层，形成表面光滑、疏水、耐磨抗腐蚀异构复合涂层；4)进行二次动平衡检测试验，形成耐磨抗腐异构复合涂层；本发明解决了原有单一喷涂陶瓷涂层材料表面毛糙，涂层与基体之间存在微裂纹与孔隙，易腐蚀剥落的难题，显著降提高TRT叶片耐磨抗腐性能，大大延长TRT转子叶片使用寿命。大大延长TRT转子叶片使用寿命。大大延长TRT转子叶片使用寿命。


技术研发人员：施汉生 陈民 吴孔明 贾世忠 林卫全 毕英明 张笃增 高松
受保护的技术使用者：山东钢铁集团日照有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/9