综合技术经济分析
综上可以清楚的看出,当前适用于落煤筒、煤斗衬板,既有较好的耐磨性,又有良好的流动性的材料,主要集中在**高分子聚乙烯、稀土耐磨铸钢及**耐磨陶瓷三者上。下面对三种材料作以分析:
A:耐磨性
聚乙烯板耐磨性可达碳钢的6倍,与煤炭之间的摩擦系数仅为钢板1/3~1/4,表磨擦的工况下,其耐磨性可望达到碳钢的4倍左右,但是聚乙烯板的硬度很低,用小刀可划出较深的刀痕,不能耐受颗粒物料的冲击。在落煤筒中特别是在碎煤机以前的输煤系统中使用是不可行的。经实践,聚乙烯板的使用寿命并不比普通碳钢长。
耐磨陶瓷的耐磨性能是一般的钢板无法比拟的,在当前的工艺条件下,陶瓷的耐磨性可达到一般碳钢35倍左右,经过工艺改进,可望达到50倍以上。
B:磨擦系数
经对比试验测定,各种材料与煤炭之间的磨擦系数为:
类别混凝土钢板及稀土铸钢铸石聚乙烯陶瓷不锈钢
摩擦系数0.6-0.70.45-0.580.3-0.450.1-0.20.25-0.40.3-0.4
C:抗冲击性能与强度
就材料自身来说,稀土耐磨铸钢性能,如在冲击强烈的磨煤机中应用,决非另二种材料所能比拟。陶瓷块经橡胶衬垫后,可以经受5kg铁3m高程的冲击或300mm煤块4m高程的冲击。如采用加强型陶瓷块,10kg的铁球3m高程冲击仍不碎裂。只有在4kg尖锐的铁器以4m高程冲击时陶瓷块才偶有碎裂,聚乙烯板抗冲击性能很差,对一般的煤块亦难抵御,使用条件受较大限制。
D:消声功能
煤流冲击落煤筒时,能产生80dB以上强烈噪声,加装衬板后均能适当减轻。衬陶瓷并采用橡胶硫化的效果为明显,其次是聚乙烯板,稀土铸钢板与一般钢板一样,减噪性能较差。
E:材料利用率
这里所指的材料利用率主要与固定方式有关。堆焊复合耐磨衬板如采用沉头螺栓,当钢板磨至与螺栓部锥体根部相齐时衬板将脱落,约有4mm钢板无法利用。耐磨陶瓷橡胶复合衬板不论用橡胶硫化或树脂黏结,固定螺栓是不可露的,在冲击较强的工况中,一般可以使用到衬板被磨穿为止,材料可以充分利用。
F:抗腐蚀性
聚乙烯及陶瓷化学稳定性好,不会发生锈蚀,而稀土铸钢则不然。
G:适用温度
聚乙烯的使用温度一般不得**过90℃。陶瓷尽管自身可承受高温,但需受固定需用的橡胶或树脂类影响,适用温度大致在100℃左右,而稀土铸钢耐高温性能较好。
H:加工性能
聚乙烯及堆焊复合耐磨钢板制成后切割比较方便,并可根据需要钻制固定用孔洞。耐磨陶瓷橡胶复合衬板制成后需要用特种切割,螺钉数量及位置亦不易改动。
耐磨陶瓷橡胶复合衬板
耐磨陶瓷橡胶复合衬板是陶瓷、橡胶、钢板的组合制品,即将厚度为5mm的陶瓷小块排列用橡胶硫化固接在钢板上,硫化前在钢板的背面先按要求焊接好固定耐磨板用的螺栓,橡胶层的厚度为5mm,钢板与橡胶的粘接强度为70-80kg/cm2,陶瓷与橡胶亦为70-80kg/cm2。钢板的厚度可根据板的尺寸决定,一般为3-4mm。
这种组合板材的特点是:
A:利用钢板,使耐磨陶瓷橡胶复合衬板的整体机械强度大为提高。将陶瓷制成10×10至24×24平方毫米的小块,使抗冲击性能加强,中间又加设橡胶层缓冲,从而克服了陶瓷不耐冲击、易碎裂的弱点,使材料的性能以充分发挥。
B:陶瓷与钢板之间加设了橡胶硫化层,解决了陶瓷与钢板二者线膨胀系数不同造成脱落,而且缓冲了对陶瓷的冲击,提高了复合板的冲击强度。还可吸收冲击能量,消音效果亦非常显著。
C:组合衬板可以根据要求在工厂内一次做成,保证了工件的质量,又方便安装。
D:与煤斗、管道固接用的螺栓与钢板焊接后被硫化在橡胶层内,衬板外表光滑,没有外露物,不影响物料流动,螺栓亦没以磨损,陶瓷层一直使用到磨透为止,材料利用率高。
E:金属底板及联件不与物料接触,从而避免了腐蚀磨损。
粘贴陶瓷耐磨弯头耐磨性能优异,连续使用十年以上时间。特种陶瓷的耐磨性相当于锰钢的266倍。
工作原理:按照模具,把陶瓷粉烧结成陶瓷管道,然后和钢管结合到一起。陶瓷管外壁和钢管内壁是用特制填充料(水泥或环氧树脂)浇注在钢管内部组装而成,然后等静压成型。
耐磨陶瓷管件在火电厂使用情况
火电厂过去输送煤粉、灰渣、石灰石膏浆液、泥浆等都是采用的金属管道,管道长期运行造成了磨损问题,一旦磨穿很多灰尘会泄露,造成了环境很大的污染,无奈之能频繁维修管道。
火电厂高磨损物料输送用耐磨陶瓷管(陶瓷复合管)根据火电厂多年的使用情况,和普通无缝钢管相比,耐磨陶瓷管的使用寿命成15倍地增长,可以替代铸石管、合金管、**材料衬管等,是一种理想的耐磨管道。
耐磨陶瓷管利用铝热反应自身放热熔融反应物,在离必力作用下使Al2O3和Fe的分离原理,从内而外分别是刚玉陶瓷(Al2O3)层、过渡层和钢管层,刚玉陶瓷层是在2200度以上高温形成致密刚玉瓷(AL2O3),通过过渡层同钢管形成牢固的结合。
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