權(quán)利要求書： 1.一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，包括位于基底之上的底涂層，以及位于底涂層之上的面涂層；其中，基底為構(gòu)成垃圾焚燒爐煙道的耐火材料，底涂層為陶瓷纖維層，面涂層為耐磨陶瓷層；其特征在于：基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層至少含有一種相同的成分A，底涂層的陶瓷纖維至少含有一種能夠與成分A在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分B。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述基底的耐火材料為鋁質(zhì)、鎂質(zhì)或鋯質(zhì)耐火材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述陶瓷纖維層含有氧化物纖維，包括氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化硅中的至少一種氧化物，其中陶瓷纖維的長(zhǎng)度為10-200μm，長(zhǎng)徑比為10-100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述面涂層由陶瓷材料制成，所述陶瓷材料包括硬質(zhì)陶瓷顆粒和高溫粘結(jié)劑，其中，所述硬質(zhì)陶瓷顆粒為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉻、氧化鈰、碳化硅、氮化硅、氮化硼、碳化鉻中的一種或多種，平均粒徑為10nm-20μm；所述高溫粘結(jié)劑包括水玻璃、磷酸二氫鋁、硅溶膠、鋁溶膠和鋯溶膠中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鋁作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化釔或氧化鎂作為成分B。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鎂作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化鋁或氧化硅作為成分B。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，其特征在于：所述基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鋯作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化硅作為成分B。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將基底進(jìn)行打磨或噴砂處理，形成具有粗糙表面的預(yù)處理基底；

（2）在預(yù)處理基材表面上用超音速噴涂法噴涂含有陶瓷纖維的涂料形成陶瓷纖維層，對(duì)陶瓷纖維層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層；

（3）用噴涂和/或刷涂的方法將耐磨陶瓷涂料涂覆至底涂層表面，室溫表干后，升溫至

100-150℃干燥1-2h，之后進(jìn)行激光熔覆處理獲得面涂層，功率為1.5-2kw，矩形光斑為

1.5mm×14mm，搭接率為20-40%，掃描速度為500-600mm/min。

說明書： 一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于垃圾焚燒爐設(shè)備防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層。

[0002]背景技術(shù)[0003] 近年來，我國(guó)的垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展迅速。截止2017年，我國(guó)已建成投入使用生活垃圾焚燒無害化處理廠286座，雖然數(shù)量上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與生活垃圾衛(wèi)生填埋無害化處理廠相

比，但大有取而代之的勢(shì)頭。然而，由于生活垃圾種類繁多，成分復(fù)雜，導(dǎo)致垃圾焚燒系統(tǒng)在

實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)了很多問題，而上述問題的重點(diǎn)之一則是如何準(zhǔn)確測(cè)量垃圾焚燒爐

內(nèi)的溫度，以保證垃圾焚燒的更加充分，更加環(huán)保。

[0004] 全世界每年排放的固體廢物約為80～100億t，且隨著工業(yè)發(fā)展和人口增長(zhǎng)，這一數(shù)字還在逐年遞增，由于垃圾對(duì)環(huán)境造成了惡劣的影響，如何處置這些垃圾已經(jīng)成為當(dāng)前

環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。垃圾焚燒法由于處理量大、減容量大、熱能可回收的特點(diǎn)而得到迅速

發(fā)展。

[0005] 在垃圾焚燒熱能資源回收中，垃圾所含的鹽分、塑料成分較高，與其它燃料相比，其燃燒氣體產(chǎn)物中含有大量的氯化氫等腐蝕性氣體和灰分，當(dāng)垃圾焚燒鍋爐的蒸汽溫度超

過300℃時(shí)，采用碳鋼材料的過熱器管就會(huì)被高溫氯和氯化物迅速腐蝕，因此通常其蒸汽溫

度不超過300℃，在如此低的蒸汽參數(shù)下發(fā)電，其發(fā)電效率最高約為12％。如果蒸汽溫度能

提高到400℃，發(fā)電效率可以達(dá)到21％，則更有利于垃圾焚燒爐發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用。

[0006] 生活垃圾作為燃料具有含水量高、低位發(fā)熱量、低組分、成分變化大等特點(diǎn)，在運(yùn)行過程中，其特有的燃燒工況對(duì)鍋爐的金屬受熱面產(chǎn)生腐蝕，主要有以下幾方面原因：生活

垃圾在爐內(nèi)燃燒過程中，分解出濃度較高的氮化物、堿性金屬、焦硫酸鹽和與腐蝕相關(guān)的一

些重金屬及較低熔點(diǎn)的混合物在高溫?zé)煔夂徒饘俟鼙跍囟容^高條件下其綜合作用主要在

過熱器位置對(duì)金屬受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕。其中，垃圾焚燒爐的煙道會(huì)受到煙氣中攜帶固態(tài)

顆粒和頻繁吹灰引起內(nèi)壁沖刷磨損和腐蝕磨損，輕則需要停爐檢修維護(hù)，重則可能導(dǎo)致安

全事故。

[0007] 目前煙道的防護(hù)主要依賴于耐火材料本身例如剛玉/鉻剛玉耐磨磚等，然而耐火材料為了提高保溫效果和降低成本，通常為多孔結(jié)構(gòu)，致密度低，不能承受煙氣長(zhǎng)期的沖

刷。而且焚燒的危廢物中多含有硫及氯有害成分，焚燒時(shí)的溫度最高可達(dá)800 1300℃，煙

~

氣很容易和使用的耐火澆注料中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕會(huì)導(dǎo)致耐火澆注料表層結(jié)合強(qiáng)度喪

失，沒有結(jié)合強(qiáng)度的耐火澆注料在物料運(yùn)動(dòng)摩擦帶動(dòng)下，表面脫落減短使用壽命，嚴(yán)重還會(huì)

造成脫落掉磚產(chǎn)生事故。

[0008]發(fā)明內(nèi)容[0009] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，可直接施加于現(xiàn)有的煙道內(nèi)表面，起到煙氣腐蝕和磨損防護(hù)效果，且長(zhǎng)期使用不易脫落。

[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案，一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，包括位于基底之上的底涂層，以及位于底涂層之上的面涂層；其中，基底為構(gòu)成垃圾焚燒爐

煙道的耐火材料，底涂層為陶瓷纖維層，面涂層為耐磨陶瓷層；基底的耐火材料與面涂層的

耐磨陶瓷層至少含有一種相同的成分A，底涂層的陶瓷纖維至少含有一種能夠與成分A在高

溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分B。本發(fā)明利用底涂層作為過渡層，并使其含有能夠與基底和面涂

層同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分來強(qiáng)化面涂層與基底的結(jié)合力，在保證耐磨性的同時(shí)也起到防

止脫落的效果。

[0011] 進(jìn)一步地，所述基底的耐火材料為鋁質(zhì)、鎂質(zhì)或鋯質(zhì)耐火材料。[0012] 進(jìn)一步地，所述陶瓷纖維層為氧化物纖維，包括氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化硅中的至少一種氧化物，其中陶瓷纖維的長(zhǎng)度為10-200μm，長(zhǎng)徑比為10-100。底涂層采用陶瓷纖

維層作為過渡層，尤其利用超高速噴涂產(chǎn)生的動(dòng)力，可將部分陶瓷纖維層釘入基底表層，而

露出基底表層的陶瓷纖維可以在基底表面形成凹凸不平的表面，從而提高底涂層與基材/

面涂層的結(jié)合力。形成所述陶瓷纖維層的材料包括氧化物纖維和高溫粘結(jié)劑，所述高溫粘

結(jié)劑包括水玻璃、磷酸二氫鋁、硅溶膠、鋁溶膠和鋯溶膠中的一種或幾種。此外還可以含有

其它填料、溶劑和助劑，以改善所形成涂層的綜合性能。

[0013] 進(jìn)一步地，所述陶瓷材料包括硬質(zhì)陶瓷顆粒和高溫粘結(jié)劑，其中，所述硬質(zhì)陶瓷顆粒為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉻、氧化鈰、碳化硅、氮化硅、氮化硼、碳化鉻中的一種或

多種，平均粒徑為10nm-20μm；所述高溫粘結(jié)劑包括水玻璃、磷酸二氫鋁、硅溶膠、鋁溶膠和

鋯溶膠中的一種或幾種。此外，陶瓷材料還可以含有其它填料、溶劑和助劑，以改善所形成

涂層的綜合性能。

[0014] 進(jìn)一步地，基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鋁作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化釔或氧化鎂作為成分B。氧化鋁能夠在高溫下與氧化釔生成釔鋁石

榴石，與氧化鎂生成鎂鋁尖晶石。

[0015] 進(jìn)一步地，基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鎂作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化鋁或氧化硅作為成分B。氧化鎂能夠在高溫下與氧化鋁生成鎂鋁尖

晶石，與氧化硅生成鎂橄欖石。

[0016] 進(jìn)一步地，基底的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層均含有氧化鋯作為成分A，底涂層的陶瓷纖維含有氧化硅作為成分B。氧化鋯能夠在高溫下與氧化硅生成鋯英石。

[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層，包括以下步驟：（1）將基底進(jìn)行打磨或噴砂處理，形成具有粗糙表面的預(yù)處理基底；

（2）在預(yù)處理基材表面上用超音速噴涂法噴涂含有陶瓷纖維的涂料形成陶瓷纖維層，

對(duì)陶瓷纖維層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層；

（3）用噴涂和/或刷涂的方法將耐磨陶瓷涂料涂覆至底涂層表面，室溫表干后，升溫至

100-150℃干燥1-2h，之后進(jìn)行激光熔覆處理獲得面涂層，功率為1.5-2kw，矩形光斑為

1.5mm×14mm，搭接率為20-40%，掃描速度為500-600mm/min。

[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果：（1）本發(fā)明利用底涂層作為過渡層，并使其含有能夠與基底和面涂層同時(shí)發(fā)生化學(xué)反

應(yīng)的成分來強(qiáng)化面涂層與基底的結(jié)合力，從而起到防止脫落的效果。

[0019] （2）底涂層采用陶瓷纖維層作為過渡層，尤其利用超高速噴涂產(chǎn)生的動(dòng)力，可將部分陶瓷纖維層釘入基底表層，而露出基底表層的陶瓷纖維可以在基底表面形成凹凸不平的

表面，從而提高底涂層與基材/面涂層的結(jié)合力。

[0020] （3）對(duì)陶瓷纖維層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層，可以使陶瓷纖維與基底在高溫下發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)，從而使底涂層與基底結(jié)合力增強(qiáng)。

[0021] （4）本發(fā)明的涂層在熱固化完成后，通過激光熔覆處理封閉涂層表面的細(xì)孔或裂紋，以及利用激光的熱量釋放涂層的內(nèi)應(yīng)力，提高陶瓷涂層的耐腐蝕性、耐磨性和韌性。另

一方面，可以使陶瓷纖維與面涂層在高溫下發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)，從而使底涂層與面涂層結(jié)合力

增強(qiáng)。

[0022]附圖說明[0023] 圖1為本發(fā)明耐磨涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記所表示的含義如下：1：基底；2：底涂層；3：面涂層。

[0024]具體實(shí)施方式[0025] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求

的限制。本發(fā)明所有原料，對(duì)其來源沒有特別限制，在市場(chǎng)上購(gòu)買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員

熟知的常規(guī)方法制備的即可。

[0026] 參見圖1，本發(fā)明的垃圾焚燒爐煙道耐磨涂層包括位于基底1之上的底涂層2，以及位于底涂層之上的面涂層3；其中，基底1為構(gòu)成垃圾焚燒爐煙道的耐火材料，底涂層2為陶

瓷纖維層，面涂層3為耐磨陶瓷層；基底1的耐火材料與面涂層的耐磨陶瓷層至少含有一種

相同的成分A，底涂層2的陶瓷纖維至少含有一種能夠與成分A在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成

分B。本發(fā)明利用底涂層2作為過渡層，并使其含有能夠與基底1和面涂層3同時(shí)發(fā)生化學(xué)反

應(yīng)的成分來強(qiáng)化面涂層3與基底1的結(jié)合力，從而起到防止脫落的效果。

[0027] 實(shí)施例1（1）以普通鋁質(zhì)耐火材料為基底，將基底進(jìn)行打磨或噴砂處理，形成具有粗糙表面的預(yù)

處理基底；

（2）在預(yù)處理基材表面上用超音速噴涂法噴涂含有陶瓷纖維的涂料形成陶瓷纖維層，

對(duì)陶瓷纖維層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層，厚度為120μm；含有陶瓷纖維的涂料成分為氧

化鎂纖維40wt%、磷酸二氫鋁60wt%。氧化鎂纖維的平均長(zhǎng)度為25μm，長(zhǎng)徑比約為10。

[0028] （3）用冷噴涂的方法將耐磨陶瓷涂料涂覆至底涂層表面，室溫表干后，升溫至100-150℃干燥1-2h，之后進(jìn)行激光熔覆處理獲得面涂層，厚度為110μm。激光熔覆功率為1.8kw，

矩形光斑為1.5mm×14mm，搭接率為25%，掃描速度為520mm/min。耐磨陶瓷涂料的成分為

45wt%的高溫粘結(jié)劑磷酸二氫鋁、40wt%的硬質(zhì)陶瓷顆粒氧化鋁和15wt%的水，氧化鋁的平均

粒徑為80nm。

[0029] 實(shí)施例2參照實(shí)施例1，與實(shí)施例1的差別在于未實(shí)施步驟（2）的激光燒結(jié)處理、步驟（3）的激光

熔覆處理，其余與實(shí)施例1相同。

[0030] 實(shí)施例3（1）以普通鋯質(zhì)耐火材料為基底，將基底進(jìn)行打磨或噴砂處理，形成具有粗糙表面的預(yù)

處理基底；

（2）在預(yù)處理基材表面上用超音速噴涂法噴涂含有陶瓷纖維的涂料形成陶瓷纖維層，

對(duì)陶瓷纖維層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層，厚度為120μm；含有陶瓷纖維的涂料成分為氧

化硅纖維45wt%、磷酸二氫鋁55wt%。氧化硅纖維的平均長(zhǎng)度為35μm，長(zhǎng)徑比約為20。

[0031] （3）用冷噴涂的方法將耐磨陶瓷涂料涂覆至底涂層表面，室溫表干后，升溫至100-150℃干燥1-2h，之后進(jìn)行激光熔覆處理獲得面涂層，厚度為110μm。激光熔覆功率為1.8kw，

矩形光斑為1.5mm×14mm，搭接率為25%，掃描速度為520mm/min。耐磨陶瓷涂料的成分為

55wt%的高溫粘結(jié)劑磷酸二氫鋁、30wt%的硬質(zhì)陶瓷顆粒氧化鋁、10wt%的氧化硅顆粒和5wt%

的水，氧化鋁、氧化硅的平均粒徑為60nm。

[0032] 對(duì)比例1參照實(shí)施例1，與實(shí)施例1的差別在于未實(shí)施步驟（2）形成底涂層，其余與實(shí)施例1相同。

[0033] 對(duì)比例2參照實(shí)施例1，與實(shí)施例1的差別在于底涂層采用顆粒材料而不是纖維。

[0034] （1）以普通鋁質(zhì)耐火材料為基底，將基底進(jìn)行打磨或噴砂處理，形成具有粗糙表面的預(yù)處理基底；

（2）在預(yù)處理基材表面上用超音速噴涂法噴涂含有陶瓷顆粒的涂料形成陶瓷纖維層，

對(duì)陶瓷顆粒層進(jìn)行激光燒結(jié)處理形成底涂層，厚度為120μm；含有陶瓷顆粒的涂料成分為氧

化鎂顆粒40wt%、磷酸二氫鋁60wt%。氧化鎂顆粒的平均粒徑為80nm。

[0035] （3）用冷噴涂的方法將耐磨陶瓷涂料涂覆至底涂層表面，室溫表干后，升溫至100-150℃干燥1-2h，之后進(jìn)行激光熔覆處理獲得面涂層，厚度為110μm。激光熔覆功率為1.8kw，

矩形光斑為1.5mm×14mm，搭接率為25%，掃描速度為520mm/min。耐磨陶瓷涂料的成分為

45wt%的高溫粘結(jié)劑磷酸二氫鋁、40wt%的硬質(zhì)陶瓷顆粒氧化鋁和15wt%的水，氧化鋁的平均

粒徑為80nm。

[0036] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1:表1

從表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明的耐磨涂層具有良好的耐高溫、耐磨損和耐熱沖擊等性

能，耐磨涂層與基底結(jié)合良好，能夠適合用于垃圾焚燒爐內(nèi)需要高溫防護(hù)的部位。

[0037] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含

在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。