氧化铝耐磨陶瓷在电厂、水泥厂的应用
摘要：介绍了95%氧化铝耐磨陶瓷衬板的主要性能特点,同时还介绍了它在燃煤电厂、水泥厂等的输料系统、输煤系统、制粉系统和灰渣系统等系统中的应用。
前言
火力发电厂以及水泥行业特别是在制粉系统除尘排灰系统、输煤输料系统及水泥行业选料系统上,由于介质冲刷致使钢板磨损严重,影响电厂、水泥厂的正常生产,在多种材质使用后比较,氧化铝陶瓷耐磨系列产品为此行业可选材料。
耐磨陶瓷衬板的性能特点
耐磨陶瓷衬板是以三氧化二铝为主要原料,以稀有金属氧化物为熔剂,经1650℃高温烧成的特种刚玉陶瓷,经无机粘合剂组合粘贴而成的新产品,它具有以下4个主要性能和特点:
1、硬度大、强度高。经江苏省陶瓷耐火材料质量监督检测宜兴站测定,其洛氏硬度为80~90,因而一般的矿石、煤块、灰渣等都不是它的抗磨对手,抗压强度高,超过550MPa。
2、耐磨性能好,使用寿命长。经测定,其耐磨性相当于锰钢的180倍,高铬铸钢的118倍,广大用户的使用证明:耐磨陶瓷的运用大大延长了设备使用
寿命,减少了设备维修频次,节省了大量的人力、物力、财力。
3、易安装。这一新产品灵巧、轻便,能划割,能扭曲,能分解,可在各种形状的设备上安装。
4、使用范围广,适应性强。凡火力发电厂、钢铁厂、冶炼厂、矿山及水泥厂等企业的制粉、选煤、输料系统、排灰、除尘系统等一切磨损大的机械设备上,都可以根据不同的需求选择不同类型的产品。
陶瓷与钢材的耐磨性能对比
生产的耐磨陶瓷与锰钢、高铬铸铁在同等条件下的耐磨性检测数据见表1。
| 耐靡性 | 耐磨陶瓷/g | 锰钢/g 高铬铸铁/g |
| P=76N,n=800r/min,t=30min | 0.000 3 | 0.054 0 0.035 6 |
根据磨损重量计算,氧化铝陶瓷相当于锰钢180倍,高铬铸铁118倍。
产品主要技术指标见表2、表3。
表2耐磨陶瓷主要技术指标
| 技术指标 | 耐磨陶瓷 |
|
洛氏硬度/HRA 抗压强度/MPa 体积密度/(g/cm) 耐磨度 P=76N,n=800r/min,t=30min |
≥ 80 ≥ 550 ≥ 3.5 ≤ 0.000 |
表3无机粘合剂主要技术指标
| 技术指标 | 无色粘合剂 |
| 外观 | 灰白色膏状物 |
| 固化物耐酸性能 | 良好 |
| 耐温℃ | ≤ 300 |
| 300℃高温剪切强度( 中碳钢- 陶瓷拉剪) | ≥ 2.5 |
耐磨陶瓷的应用
1、在输料、输煤系统的应用
输煤、输料系统的设备磨损主要是以冲击力、摩擦力为主,磨损部位是分离器挡板、三通、落煤筒。这些部位极易磨损,可能磨通。电厂及水泥厂采用内衬锰钢板时,使用时间一般为6个月左右,而且容易粘煤、粘粉堵塞;使用超高分子聚乙烯板,虽然不易堵塞,但抗冲击性及耐磨性又不如锰钢板,特别是衬板及钢板接合处有煤粉及水泥颗粒挤入脱落。华能镇海电厂、铁岭电厂曾发生过聚乙烯板脱落,导致给煤机链条卡住,增加了检修工作的难度。同时给生产、经济效益带来严重影响。
输煤、输料系统采用陶瓷橡胶复合型衬板或陶瓷橡胶钢板复合型衬板,既耐磨,又有橡胶的缓冲力,不易脱落。在华能长兴电厂、镇海电厂、铁岭电厂使用后效果十分理想。
2、在制粉系统的应用
燃煤电厂制粉系统的磨损大都以煤粉碰撞,冲击磨损为主。高速煤粉气流对制粉设备的磨煤机出口、粗口、一次风管弯头等的磨损特别严重。
水泥厂选粉系统风管弯头也有同样现象。
电厂原来一般采用以下方法:
(1)应用耐磨胶泥。耐磨性、强度等较好,但缺点是施工难度大、费用高。
(2)应用铸石防磨。耐磨性比一般钢板高,但是质脆体重,安装易破损,对设备负荷太大,占用空间大,使管道流通截面变小,流速相应增加,加速了磨损。
与陶瓷衬板相比,耐磨陶瓷具有耐磨不脱落、质轻、费用低、施工简单等优点。在制粉系统一般采用胶水和陶瓷衬板粘贴在处理好的钢板上的方法,固化24h即可使用;在辽阳水泥厂、杭州半山电厂、镇海电厂已得到了满意的使用效果。
3、在灰渣系统的应用采用水力除灰排渣系统的电厂,灰渣泵、灰渣沟、喷咀等出入口管段,是磨损严重处,长兴电厂、贵州电厂、徐州电厂等采用耐磨陶瓷后,使用时间长,耐磨性能好,解决了机修任务重、环境差等问题。
结论
1、95%氧化铝陶瓷在上世纪80年代前的应用主要是军工用产品,后逐步推广到民用。在电力、水泥等行业应用是引进西方产品,通过模仿、吸收而来的。近年来应用场合愈来愈广。
2、耐磨陶瓷可根据不同场合采用直粘型,陶瓷橡胶、陶瓷橡胶钢板复合型。陶瓷形状也可根据不同场合设计制造。
3、由于受粘结剂的影响,很多场合特别是300℃以上使用场合无法满足要求,如能在粘结剂上有突破,使用场合将有质的飞跃。希望能与有识之士多多合作。