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鋼鐵廠溜槽耐磨陶瓷襯板性能分析

2022-06-09 精城特瓷

內(nèi)容摘要：許多鋼鐵廠為了提升生產(chǎn)效率，減少溜槽襯板檢修次數(shù)，對(duì)溜槽襯板進(jìn)行了改造升級(jí)，使用溜槽耐磨陶瓷襯板，襯板壽命大大延長(zhǎng)，節(jié)省了大量維修成本，而且還避免了掛料堵料現(xiàn)象。

一、背景

在鋼鐵廠中，鐵礦石、焦煤、焦炭是必不可少的重要原料，采用的是24小時(shí)循環(huán)工作周期，其鐵礦石、焦煤、焦炭流量大，輸料時(shí)間長(zhǎng)，容易造成輸出設(shè)備，尤其是溜槽磨損嚴(yán)重，經(jīng)常在生產(chǎn)期間出現(xiàn)被迫停車搶修現(xiàn)象，并且部分溜槽安裝位置在十幾米、幾十米高的半空中，拆除及更換起來比較麻煩，要提高磨損嚴(yán)重的溜槽的工作壽命，一方面要靠改善工況條件來減少磨損，另一方面就是要提高溜槽鏈道表面的硬度和抗磨損性能。

二、溜槽襯板改造前的情況

改造前，鋼廠通常采用錳鋼襯板或廢舊球磨機(jī)襯板作防磨襯板，主要材料有鑄鐵、不銹鋼和聚乙烯分子材料。但是實(shí)際使用中，金屬襯板磨損嚴(yán)重，更換頻繁，有的甚至不到一周就要更換溜槽襯板，嚴(yán)重影響勞動(dòng)效率和安全文明生產(chǎn)。而高分子材料價(jià)格昂貴，不耐沖擊，運(yùn)輸、使用成本都非常高。

精城特瓷溜槽耐磨陶瓷襯板

三、四種耐磨材料性能對(duì)比

1. 聚乙烯分子材料：聚乙烯分子材料具有耐磨性好、摩擦系數(shù)低、滑動(dòng)性能好、耐腐蝕、絕緣性能好、質(zhì)地較輕、容易加工以及具有良好的減震、消音等特點(diǎn)。在鋼鐵行業(yè)主要用于輸送磁鐵粉、煤炭設(shè)備上的襯板，還能防噪音，能起到環(huán)保作用，一般厚度為10~30mm。它的硬度和耐磨性都符合要求。但是脆性大，不抗沖擊，在運(yùn)輸中容易破碎，在溜槽物料落點(diǎn)等沖擊大的位置也無法使用，且價(jià)格很高，不符合鋼鐵廠的效益要求。

2. 鑄鐵：鑄鐵在工程中是比較常用的一種耐磨材料，鑄鐵按照含炭量分為灰口鑄鐵、白口鑄鐵以及麻口鑄鐵三種類型。其作為襯板使用時(shí)的硬度在HRA70-80之間，質(zhì)地堅(jiān)硬，但是不能進(jìn)行切削加工，且焊接難度大，以鑄鐵為原材料的襯板很脆，不能承受較重的沖擊載荷，在鋼廠溜槽中也容易磨損或者沖擊破碎。

3. 不銹鋼：不銹鋼襯板的主材料實(shí)際是鋁鉻合金，其硬度為鑄鐵襯板的2~3倍，使用壽命為鑄鐵襯板的12倍，在降低粉塵和回彈率、減少結(jié)合板損耗方面均取得明顯效果，但是其良好的耐磨性能是在強(qiáng)烈的沖擊載荷作用下使其表層不斷發(fā)生硬化而獲得的，如果不具備足夠大的抗沖擊負(fù)荷，工況又以靜摩擦為主，其優(yōu)越性就不能完全表現(xiàn)出來，進(jìn)而其耐磨性能與一般中碳鋼相差無兒。并且不銹鋼襯板費(fèi)用高，頻繁更換容易造成了較大的浪費(fèi)，且又與溜槽母材材質(zhì)不相同，在焊接方面比較麻煩。

4. 耐磨陶瓷：溜槽耐磨陶瓷襯板是目前使用效果較好、適用范圍最廣的溜槽襯板材料，它是以氧化鋁為原料，在1700℃的高溫下將其轉(zhuǎn)化成八面體晶體結(jié)構(gòu)的α—氧化鋁，不但硬度達(dá)到HRA88，僅次于金剛石，其密度≥3.9g/cm3，抗折強(qiáng)度＞350MPA ，沖擊韌性≥2.2J/cm²，彈性模量＞317GPA，而且在加入氧化鋯制成ZTA陶瓷之后還能夠具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，是性能和價(jià)格的共同選擇。

溜槽耐磨陶瓷襯板

四、鋼鐵廠溜槽耐磨陶瓷襯板選型和安裝方法

鋼廠溜槽大多使用直粘型陶瓷片，使用陶瓷粘膠直接粘貼，安裝方便。在物料落點(diǎn)等沖擊力較大的位置，則使用ZTA陶瓷或者加厚陶瓷，安裝方式也可以將粘貼和焊接結(jié)合起來，再配合機(jī)械自鎖力，確保陶瓷片不脫落，襯板上還可以設(shè)計(jì)一些球形凸起，進(jìn)一步增強(qiáng)其抗沖擊能力。對(duì)于有高溫物料通過的襯板，還需要選擇耐高溫陶瓷襯板，并且選用特制無機(jī)耐高溫粘膠，或者直接使用螺柱焊接固定方式。

五、使用效果分析

通過耐磨材料的性能對(duì)比可知，在抗沖擊性能方面不銹鋼和耐磨陶瓷襯板較好，而聚乙烯分子材料硬度較低，不能承受物料的沖擊，在鋼鐵行業(yè)主要輸送的是礦石和合金原料，且在運(yùn)輸過程中有一定的落差，因此不適宜在鋼鐵企業(yè)中使用。

在價(jià)格方面耐磨陶瓷材料價(jià)格是四種材料中最高的，但是其耐磨效果最好，使用壽命高達(dá)10年以上，以500m2溜槽襯板測(cè)試，不銹鋼襯板三年更換一次為25萬元，十年花費(fèi)75萬元;聚乙烯分子襯板每五年更換一次費(fèi)用為45萬元，十年花費(fèi)90萬元;而耐磨陶瓷襯板每十年更換一次費(fèi)用60萬元;按十年一周期來比較:耐磨陶瓷襯板比不銹鋼襯板節(jié)約20%費(fèi)用，而比聚乙烯分子襯板節(jié)約35%的費(fèi)用。這還不包含更換期間的人工費(fèi)、臺(tái)班費(fèi)以及停車檢修損失等其他間接費(fèi)用，三種襯板材料對(duì)比下來，溜槽耐磨陶瓷襯板優(yōu)勢(shì)一目了然。