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耐磨涂料

高溫耐磨襯里陶瓷涂料在水泥生產(chǎn)線上的應(yīng)用 在水泥生產(chǎn)線上，有諸多設(shè)備和管道內(nèi)部長期受到物料或高濃度含塵氣體的沖刷，比如立磨選粉機(jī)出口、磨機(jī)出口風(fēng)管、選粉機(jī)、球磨機(jī)溜槽、下料斗、各種閥門內(nèi)腔、閘板及輸送管道等等。為了延長這些部位的使用壽命，設(shè)備供應(yīng)商和水泥工作者對性價(jià)比高的耐磨材料的創(chuàng)新從來就沒有停止過。隨著近年來技術(shù)的進(jìn)步，在市場上出現(xiàn)了大量的高技術(shù)含量、高性能耐磨材料，不斷有最新科技內(nèi)容的融入。在我國進(jìn)口的萊歇立磨的選粉機(jī)出口、磨機(jī)出口風(fēng)管，我們發(fā)現(xiàn)此處指明用Densitwearflex進(jìn)行保護(hù)。幾年前Densitwearflex還需進(jìn)口。萊歇公司現(xiàn)已在國內(nèi)找到這種材料的替代產(chǎn)品，那就是耐磨陶瓷涂料。 技術(shù)服務(wù)熱線:13691083531 　　1、高溫耐磨襯里涂料的概念 　　高溫耐磨涂料又叫耐磨陶瓷砂漿，它是一種非金屬膠凝材料，采用耐酸和耐堿的人工合成原料經(jīng)嚴(yán)格的工藝配比和先進(jìn)的無機(jī)聚合技術(shù)制成的一種粉狀陶瓷材料。在施工現(xiàn)場，將特制液體無機(jī)膠水加入這種材料，采用人工或機(jī)械方式涂抹在設(shè)備內(nèi)襯或表面，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，在常溫下3天后達(dá)到陶瓷的結(jié)合強(qiáng)度和硬度，故稱高溫耐磨襯里涂料。根據(jù)使用溫度分有兩種：中低溫型（最高使用溫度1000℃）和高溫型（使用溫度1000～1800℃）。目前使用廣泛的是中低溫型。 　　2、高溫耐磨襯里涂料的理化性能 　　高溫耐磨襯里涂料主要有骨科和超細(xì)結(jié)合粉兩相組合，顆粒緊密堆積，因而沒有較大的宏觀缺陷，體積密度大，其常溫下強(qiáng)度可達(dá)150Mpa以上，特殊產(chǎn)品可達(dá)280Mpa以上。是普通混凝土和耐火澆筑料無法比擬的。原料主要采用離子化合物和部分人工合成共價(jià)化合物，根據(jù)固體理論，離子鍵和共價(jià)鍵屬強(qiáng)結(jié)合鍵，而結(jié)合系統(tǒng)由于采用復(fù)合強(qiáng)化措施和特殊處理，形成化學(xué)結(jié)合，所以強(qiáng)度和剛度很大，可有效抵御物料的高速?zèng)_擊力和剪切應(yīng)力。理化性能指標(biāo)見表1（以Valor系列產(chǎn)品為例）。 　　由于采用了耐酸和耐堿的人工合成原料，性能穩(wěn)定，不會(huì)和介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)高溫耐磨襯里涂料的原料多為高溫合成材料，晶體發(fā)育好，結(jié)構(gòu)完整，不受環(huán)境因素的影響，是最好的惰性材料之一，因而可有效抵御環(huán)境介質(zhì)作用和各種化學(xué)腐蝕。 　　3、高溫耐磨襯里涂料的耐磨性 　　為了說明高溫耐磨襯里涂料的耐磨性，做了對比實(shí)驗(yàn)。 　　（1）對比材料：高溫耐磨襯里涂料、16Mn耐磨鋼、65Mn耐磨鋼、耐火澆注料和耐磨陶瓷片。 　?。?）實(shí)驗(yàn)條件及過程：時(shí)間：15min； 　　介質(zhì)：0.5～1mm的金剛砂； 　　速度：120m/s； 　　噴口到樣塊的距離：230mm； 　　噴口和樣塊的角度：90°。 　　（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2 　　由表2可知：常溫高溫耐磨襯里涂料的耐磨性能是16Mn鋼的9倍、65Mn鋼的8倍、耐火澆注料的45倍，由于水泥行業(yè)設(shè)備使用的環(huán)境復(fù)雜，粉塵高速?zèng)_刷相互摩擦產(chǎn)生很多熱量，所以使用溫度大多在100～300℃之內(nèi)，生料預(yù)熱系統(tǒng)和熟料輸送系統(tǒng)的溫度更高。這時(shí)候高溫耐磨襯里涂料的優(yōu)越性就充分表現(xiàn)了出來，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知隨著使用溫度的提高高溫耐磨襯里涂料的耐磨性能變化很小。盡管陶瓷片的耐磨性變化小，但因其粘貼工藝制約了它的使用壽命（見下文分析）。 　　4、陶瓷片與高溫耐磨襯里涂料有著完全不同的施工方法 　　從表2知，與高溫耐磨襯里涂料在耐磨性上值得一比的是陶瓷片，但粘貼工藝的缺陷導(dǎo)致其容易脫落。其粘貼工藝的缺陷是：首先在制作過程中需要對使用表面除銹、打毛、丙酮清洗、調(diào)配環(huán)氧樹脂膠，然后進(jìn)行粘貼；其次在運(yùn)輸和安裝過程中陶瓷片在碰撞時(shí)容易脫落，給安裝增加工作量。關(guān)鍵是在使用中由于陶瓷片存在較多的縫隙，用來粘貼陶瓷片的環(huán)氧樹脂易老化、不耐溫，在正常使用一年左右，陶瓷片就開始脫落。 　　高溫耐磨襯里涂料采用無定向鋼纖維和定向網(wǎng)狀增強(qiáng)雙重措施，通過耦合進(jìn)一步改善韌性，增加了系統(tǒng)的使用可靠性，可有效防止沖擊力造成的破損和剝落。另外，在施工中還采取了多重補(bǔ)強(qiáng)措施，有效地改善了材料性能，高溫耐磨襯里涂料具有較低的膨脹系數(shù)，使其體積穩(wěn)定，極少產(chǎn)生裂紋，因而整體性能優(yōu)異。加上無接縫的施工方法，使其整體性進(jìn)一步提高。 　　5、幾種耐磨材料的使用效果 　　高溫耐磨襯里涂料的耐磨性好，能夠很好地保護(hù)易磨損部位，得到眾多水泥企業(yè)和設(shè)備供應(yīng)商的青睞。DL400耐磨襯里涂料，是一種低溫耐磨襯里涂料，其最高使用溫度為400℃，主要原料采用最大顆粒4mm的人工合成金剛石和粒度小于0.1μm超細(xì)結(jié)合粉。自其投入市場以來，在國內(nèi)水泥生產(chǎn)線的Loesche礦渣立磨、Polysius礦渣立磨、FLSmith熟料立磨、Loesche生料立磨、旋風(fēng)筒、選粉機(jī)、大型閥門上得以選用。這些部位原來使用的耐磨鋼板、復(fù)合耐磨板、粘貼陶瓷等都不理想，不到一個(gè)大修期就磨破或脫落。山西長鋼萊歇LM56.5+2S礦渣立磨的相關(guān)部位就選用了這種耐磨陶瓷涂料，自2003年7月投產(chǎn)以來，沒有因高溫耐磨襯里涂料的磨損或脫落而停產(chǎn)維修。下面以選粉機(jī)上耐磨材料的使用情況作對比來說明高溫耐磨襯里涂料的使用效果。 　　眾所周知，選粉機(jī)的套筒襯板長期受物料的沖擊，襯板較易磨損，若沒有合適的耐磨材料保護(hù)，內(nèi)套筒很容易磨損形成孔洞，除非及時(shí)更換。在孔洞形成后，進(jìn)入選粉機(jī)的物料通過內(nèi)套筒時(shí)，有一部分物料將從孔洞滲漏到內(nèi)外套筒的間隙，在循環(huán)風(fēng)的作用下，由下而上進(jìn)入細(xì)粉區(qū)，造成成品變粗。 　　上世紀(jì)70年代后期設(shè)計(jì)選粉機(jī)內(nèi)殼襯板是用厚12mm45號鋼板加工制作的，一副襯板32塊，一般只能使用兩個(gè)月左右即被磨壞。其間的焊補(bǔ)、維修工作量很大。為改變這種狀況，曾經(jīng)試用過鑄石襯板，該襯板最大優(yōu)點(diǎn)是耐磨性能好，而其缺點(diǎn)是性脆，往往由于磨機(jī)出口轉(zhuǎn)篩破裂，小鋼球和碎雜鐵塊隨同水泥混入選粉機(jī)內(nèi)擊碎襯板。鑲砌鑄石用的鑄石粉不耐高溫（＜120℃）也造成襯板脫落，維修工作量仍大，該種襯板也不理想。后來又在選粉機(jī)上使用耐磨鋼板、復(fù)合鋼板或粘貼耐磨陶瓷片。 　　日本最初設(shè)計(jì)0-SEPA選粉機(jī)時(shí)在彎管上部貼陶瓷片，在應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)彎管下半部分被磨穿。陶瓷片的粘貼工藝要求高、粘貼難度大、耗費(fèi)工時(shí)多。因選粉機(jī)的形狀不規(guī)則，陶瓷片的形狀與選粉機(jī)的形狀不一致，并且比較零散，要求粘貼嚴(yán)密、完整，所以難度大，費(fèi)事費(fèi)力。 　　山西長鋼集團(tuán)瑞昌水泥有限公司將高分子耐磨塑料用在選粉機(jī)出風(fēng)管，厚度20mm，用8個(gè)月后，高分子聚乙烯塑料局部磨穿。 　　而高溫耐磨襯里涂料在山西長鋼集團(tuán)瑞昌水泥有限公司礦渣立磨選粉機(jī)上部殼體使用的厚度依然是20mm，使用8個(gè)月后，高溫耐磨襯里涂料的最大磨損深度僅為1.2mm。 　　6、結(jié)束語 　　高溫耐磨襯里涂料在應(yīng)用中無環(huán)境污染；整體性能好；環(huán)境相容性好；具有優(yōu)良的韌性和抗震性、極高的機(jī)械強(qiáng)度和剛度；易成型，特別適合水泥廠各種異型復(fù)雜設(shè)備的內(nèi)襯。總之，高溫耐磨襯里涂料抵御環(huán)境介質(zhì)作用和各種化學(xué)腐蝕的性能使其成為水泥生產(chǎn)線長期受到物料或高濃度含塵氣體的沖刷部位耐磨材料的最佳替代品。 耐磨陶瓷涂料是一種非金屬膠凝材料，它是采用耐酸和耐堿的人工合成原料經(jīng)嚴(yán)格的工藝配比和先進(jìn)的無機(jī)聚合技術(shù)制成的一種粉狀陶瓷材料。在施工現(xiàn)場，將特制液體無機(jī)膠水加入這種材料，采用人工或機(jī)械方式涂抹在設(shè)備內(nèi)襯或表面，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，在常溫下3d后達(dá)到陶瓷的結(jié)合強(qiáng)度和硬度，故名耐磨陶瓷涂料。其特點(diǎn)是： 　　（1）具有極高的機(jī)械強(qiáng)度和剛度 　　陶瓷耐磨涂料主要由耐磨骨料和結(jié)合系統(tǒng)組成，密度非常大，無大的宏觀缺陷，強(qiáng)度可達(dá)130Mpa，是一般混凝土和耐火澆注料無法企及的，主要是采用了離子化合物和部分人工合成共價(jià)化合物，其離子鍵結(jié)合牢固，所以強(qiáng)度和剛度很大，可有效抵御物料的沖擊力和剪切應(yīng)力。而結(jié)合系統(tǒng)由于采取復(fù)合強(qiáng)化措施和特殊處理，形成化學(xué)結(jié)合，致使其強(qiáng)度很高。 　?。?）具有優(yōu)良的韌性和抗震性 　　由于陶瓷耐磨料采用無定向剛纖維和定向網(wǎng)狀增強(qiáng)措施，通過耦合進(jìn)一步改善韌性，所以斷裂韌性強(qiáng)，可有效防止沖擊力造成的破損和剝落。另一方面由于離子鍵和其共價(jià)鍵為強(qiáng)結(jié)合鍵，鍵能比較高，低溫對其影響很小，而且它的振動(dòng)頻率極高，常溫難以對其構(gòu)成威脅，不會(huì)產(chǎn)生熱震損毀。 　?。?）整體性好 　　由于耐磨陶瓷涂料采取了雙重補(bǔ)強(qiáng)措施，有的甚至采取了多種補(bǔ)強(qiáng)措施，有效地改善了材料性能。而且陶瓷材料低的膨脹系數(shù)等，使其體積穩(wěn)定，不可能產(chǎn)生裂縫，因而整體性好，另外施工為整體施工，無接縫出現(xiàn)，因而整體性進(jìn)一步提高。 　?。?）環(huán)境相容性好 　　由于采用了耐酸和耐堿的人工合成原料，不會(huì)和礦渣發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)由于這種材料多為高溫合成原料，晶體發(fā)育好，結(jié)構(gòu)完整，環(huán)境溫度不會(huì)對它造成大的影響，屬環(huán)境惰性材料，因而對環(huán)境敏感性差。 　?。?）無環(huán)境污染 　　耐磨陶瓷涂料為無機(jī)非金屬材料，主要成份為硅酸鹽，和地球巖石圈成份相近，不會(huì)造成土質(zhì)惡化和重金屬離子污染，不會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，是一種綠色環(huán)保型的產(chǎn)品。 　　由于具有上述特點(diǎn)，常溫耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16Mn 鋼的9 倍、65Mn 鋼的8 倍、耐火澆注料的45 倍，可適宜于水泥、國防、石油、化工行業(yè)等各種高、低溫設(shè)備的關(guān)鍵耐磨防腐處理層，是替代現(xiàn)有的耐磨陶瓷片、耐磨鋼的新一代理想材料，解決了各行業(yè)因風(fēng)選磨蝕、沖擊磨蝕、部件頻繁停工檢修等問題。 其主要耐磨骨料、超微粉體和無機(jī)聚合物分散液組合而成，涂料固化后顆粒緊密堆積，因而沒有較大的宏觀缺陷，體積密度大，其常溫下強(qiáng)度可達(dá)200Mpa以上，是普通混凝土和耐火澆注料無法比擬的。 原料主要采用離子化合物和部分人工合成共價(jià)化合物，離子鍵和共價(jià)鍵屬強(qiáng)結(jié)合鍵，而結(jié)合系統(tǒng)由于采用復(fù)合強(qiáng)化措施和特殊處理，形成化學(xué)結(jié)合，所以強(qiáng)度和剛度很大，可有效抵御的高速?zèng)_擊力和剪切應(yīng)力。 由于采用了耐酸和耐堿的特殊原料，涂層性能穩(wěn)定，不會(huì)和介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)耐磨防水涂料的原料多為高溫合成材料，晶體發(fā)育好，結(jié)構(gòu)完整，不受環(huán)境因素的影響，是最好的惰性材料之一，因而可有效抵御環(huán)境介質(zhì)作用和各種化學(xué)腐蝕。 耐磨陶瓷涂料的適用范圍 　　可廣泛應(yīng)用于水泥、鋼鐵、火電、石化行業(yè)以及國防工業(yè)中很多物料強(qiáng)沖刷，強(qiáng)腐蝕，重磨損的部位。