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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(zhǎng)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(zhǎng)這些部位的使用壽命，設(shè)備供應(yīng)商和水泥工作者對(duì)性價(jià)比高的耐磨材料的創(chuàng)新從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。隨著近年來(lái)技術(shù)的進(jìn)步，在市場(chǎng)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(guó)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(guó)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(wú)機(jī)聚合技術(shù)制成的一種粉狀陶瓷材料。在施工現(xiàn)場(chǎng)，將特制液體無(wú)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(guò)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(méi)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(wú)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?gòu)?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(jiàn)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(shuō)明高溫耐磨襯里涂料的耐磨性，做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 　?。?）對(duì)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。 　　（2）實(shí)驗(yàn)條件及過(guò)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°。 　?。?）實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)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(lái)，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(jiàn)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(guò)程中需要對(duì)使用表面除銹、打毛、丙酮清洗、調(diào)配環(huán)氧樹(shù)脂膠，然后進(jìn)行粘貼；其次在運(yùn)輸和安裝過(guò)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(lái)粘貼陶瓷片的環(huán)氧樹(shù)脂易老化、不耐溫，在正常使用一年左右，陶瓷片就開(kāi)始脫落。 　　高溫耐磨襯里涂料采用無(wú)定向鋼纖維和定向網(wǎng)狀增強(qiáng)雙重措施，通過(guò)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(wú)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(chǎng)以來(lái)，在國(guó)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(lái)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(zhǎng)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(lái)，沒(méi)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(duì)比來(lái)說(shuō)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(zhǎng)期受物料的沖擊，襯板較易磨損，若沒(méi)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(guò)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(hào)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(guò)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(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)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(yǔ) 　　高溫耐磨襯里涂料在應(yīng)用中無(wú)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(zhǎng)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(wú)機(jī)聚合技術(shù)制成的一種粉狀陶瓷材料。在施工現(xiàn)場(chǎng)，將特制液體無(wú)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(guò)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： 　?。?）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(wú)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(wú)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。 　　（2）具有優(yōu)良的韌性和抗震性 　　由于陶瓷耐磨料采用無(wú)定向剛纖維和定向網(wǎng)狀增強(qiáng)措施，通過(guò)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(duì)其影響很小，而且它的振動(dòng)頻率極高，常溫難以對(duì)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(wú)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(duì)它造成大的影響，屬環(huán)境惰性材料，因而對(duì)環(huán)境敏感性差。 　?。?）無(wú)環(huán)境污染 　　耐磨陶瓷涂料為無(wú)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(guó)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(wèn)題。 其主要耐磨骨料、超微粉體和無(wú)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(méi)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(wú)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?gòu)?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(guó)防工業(yè)中很多物料強(qiáng)沖刷，強(qiáng)腐蝕，重磨損的部位。