氧化鋁耐磨陶瓷在電廠、水泥廠的應用

 

摘要：介紹了95%氧化鋁耐磨陶瓷襯板的主要性能特點,同時還介紹了它在燃煤電廠、水泥廠等的輸料系統、輸煤系統、制粉系統和灰渣系統等系統中的應用。

前言

火力發電廠以及水泥行業特別是在制粉系統除塵排灰系統、輸煤輸料系統及水泥行業選料系統上,由于介質沖刷致使鋼板磨損嚴重,影響電廠、水泥廠的正常生產,在多種材質使用后比較,氧化鋁陶瓷耐磨系列產品為此行業可選材料。

耐磨陶瓷襯板的性能特點

耐磨陶瓷襯板是以三氧化二鋁為主要原料,以稀有金屬氧化物為熔劑,經1650℃高溫燒成的特種剛玉陶瓷,經無機粘合劑組合粘貼而成的新產品,它具有以下4個主要性能和特點:

1、硬度大、強度高。經江蘇省陶瓷耐火材料質量監督檢測宜興站測定,其洛氏硬度為80~90,因而一般的礦石、煤塊、灰渣等都不是它的抗磨對手,抗壓強度高,超過550MPa。

2、耐磨性能好,使用壽命長。經測定,其耐磨性相當于錳鋼的180倍,高鉻鑄鋼的118倍,廣大用戶的使用證明:耐磨陶瓷的運用大大延長了設備使用

壽命,減少了設備維修頻次,節省了大量的人力、物力、財力。

3、易安裝。這一新產品靈巧、輕便,能劃割,能扭曲,能分解,可在各種形狀的設備上安裝。

4、使用范圍廣,適應性強。凡火力發電廠、鋼鐵廠、冶煉廠、礦山及水泥廠等企業的制粉、選煤、輸料系統、排灰、除塵系統等一切磨損大的機械設備上,都可以根據不同的需求選擇不同類型的產品。

陶瓷與鋼材的耐磨性能對比

生產的耐磨陶瓷與錳鋼、高鉻鑄鐵在同等條件下的耐磨性檢測數據見表1。

 

耐靡性	耐磨陶瓷/g	錳鋼/g 高鉻鑄鐵/g
P=76N,n=800r/min,t=30min	0.000 3	0.054 0 0.035 6

 

 

根據磨損重量計算,氧化鋁陶瓷相當于錳鋼180倍,高鉻鑄鐵118倍。

產品主要技術指標見表2、表3。
表2耐磨陶瓷主要技術指標

 

技術指標	耐磨陶瓷
洛氏硬度/HRA 抗壓強度/MPa 體積密度/(g/cm) 耐磨度 P=76N,n=800r/min,t=30min	≥ 80 ≥ 550 ≥ 3.5 ≤ 0.000

 

表3無機粘合劑主要技術指標

 

 

技術指標	無色粘合劑
外觀	灰白色膏狀物
固化物耐酸性能	良好
耐溫℃	≤ 300
300℃高溫剪切強度( 中碳鋼- 陶瓷拉剪)	≥ 2.5

耐磨陶瓷的應用

1、在輸料、輸煤系統的應用

輸煤、輸料系統的設備磨損主要是以沖擊力、摩擦力為主,磨損部位是分離器擋板、三通、落煤筒。這些部位極易磨損,可能磨通。電廠及水泥廠采用內襯錳鋼板時,使用時間一般為6個月左右,而且容易粘煤、粘粉堵塞;使用超高分子聚乙烯板,雖然不易堵塞,但抗沖擊性及耐磨性又不如錳鋼板,特別是襯板及鋼板接合處有煤粉及水泥顆粒擠入脫落。華能鎮海電廠、鐵嶺電廠曾發生過聚乙烯板脫落,導致給煤機鏈條卡住,增加了檢修工作的難度。同時給生產、經濟效益帶來嚴重影響。

輸煤、輸料系統采用陶瓷橡膠復合型襯板或陶瓷橡膠鋼板復合型襯板,既耐磨,又有橡膠的緩沖力,不易脫落。在華能長興電廠、鎮海電廠、鐵嶺電廠使用后效果十分理想。

2、在制粉系統的應用

燃煤電廠制粉系統的磨損大都以煤粉碰撞,沖擊磨損為主。高速煤粉氣流對制粉設備的磨煤機出口、粗口、一次風管彎頭等的磨損特別嚴重。

水泥廠選粉系統風管彎頭也有同樣現象。

電廠原來一般采用以下方法:

(1)應用耐磨膠泥。耐磨性、強度等較好,但缺點是施工難度大、費用高。

(2)應用鑄石防磨。耐磨性比一般鋼板高,但是質脆體重,安裝易破損,對設備負荷太大,占用空間大,使管道流通截面變小,流速相應增加,加速了磨損。

與陶瓷襯板相比,耐磨陶瓷具有耐磨不脫落、質輕、費用低、施工簡單等優點。在制粉系統一般采用膠水和陶瓷襯板粘貼在處理好的鋼板上的方法,固化24h即可使用;在遼陽水泥廠、杭州半山電廠、鎮海電廠已得到了滿意的使用效果。

3、在灰渣系統的應用采用水力除灰排渣系統的電廠,灰渣泵、灰渣溝、噴咀等出入口管段,是磨損嚴重處,長興電廠、貴州電廠、徐州電廠等采用耐磨陶瓷后,使用時間長,耐磨性能好,解決了機修任務重、環境差等問題。

結論

1、95%氧化鋁陶瓷在上世紀80年代前的應用主要是軍工用產品,后逐步推廣到民用。在電力、水泥等行業應用是引進西方產品,通過模仿、吸收而來的。近年來應用場合愈來愈廣。

2、耐磨陶瓷可根據不同場合采用直粘型,陶瓷橡膠、陶瓷橡膠鋼板復合型。陶瓷形狀也可根據不同場合設計制造。
3、由于受粘結劑的影響,很多場合特別是300℃以上使用場合無法滿足要求,如能在粘結劑上有突破,使用場合將有質的飛躍。希望能與有識之士多多合作。