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          1. ?

            技術問答

            三種耐磨襯板在電廠輸煤系統中的應用比較

            時間:2015-06-26 21:02來源:未知 作者:admin 點擊:
              

            前言:

            火力發電廠輸煤系統每天擔負著數千噸煤炭輸送任務,落煤筒內的襯板受沖擊,磨損量較大,一般電廠輸煤膠帶機落煤筒襯板選用16MFn的普通鋼板,半年左右即被磨穿,給檢修和維護帶來很大的工作量。

            三種耐磨襯板的介紹:

            1、堆焊復合耐磨襯板

            復合耐磨襯板

            堆焊復合耐磨襯板是以碳鋼基層與不銹鋼覆層結合而成的雙層耐磨襯板,它的主要特點是碳鋼和不銹鋼形成牢固的冶金結合。耐磨襯板可以進行熱壓、冷彎、切割、焊接等各種加工,有良好的工藝性能,同時復合耐磨襯板生產成本低,約是不銹鋼成本的1/2—1/3,且耐磨襯板復層貴重金屬所占比例小,可節約貴重金屬,大幅度降低工程造價。
             
            材 質:低碳鋼基材+碳化鉻耐磨合金層 
                常用規格:5+3,6+4,6+6,8+3,8+4,8+5,8+6,8+8,10+6,10+10(也可以根據用戶要求制作) 
                板幅規格:1500X3000mm(也可以根據用戶要求制作) 
                耐磨層合金成分:C:5.0%,Cr:27—30%,馬氏體基體+大量Cr7C3型碳化物達60%以上 

            2、超高分子聚乙烯襯板

            超高分子聚乙烯襯板

             
            90年代初期,我國開發生產了超高分子聚乙烯襯板,國際上通稱UHMW—PE,這種板材其優點是:
             
            A:表面光滑,磨擦系數低,不易與物料粘結。
             
            B:耐磨性好,使用壽命長
             
            C:環境溫度較低時沖擊強度高
             
            D:吸水率低
             
            E:抗腐蝕性強
             
            除此以外,它還具有適用溫度范圍廣,(-200℃~+90℃),消音性能好、重量僅為鋼的1/7以及切割容易等優點。
             
            超高分子聚乙烯襯板在我國已有多家電廠應用,電廠輸煤系統落煤筒及原煤斗襯板一般選用15-20mm的板材。如果落煤筒或煤斗為鋼板制作,最好使用不銹鋼沉頭螺栓固定。由于板材具有少量彈性,因此可以在彎曲半徑較大的筒倉內隨倉壁成弧使用,安裝時必須與筒壁結合嚴密,防止物料自接縫處鉆入造成膨脹。為此應選用大型板材,以減少接縫。除此以外要保證聯接件的數量,每平方米應不少于30個以上,而且接縫處聯接件密度還應適當增加。
             
             

            3、耐磨陶瓷橡膠復合襯板

            耐磨陶瓷橡膠復合襯板
            耐磨陶瓷橡膠復合襯板是陶瓷、橡膠、鋼板的組合制品,即將厚度為5mm的陶瓷小塊排列用橡膠硫化固接在鋼板上,硫化前在鋼板的背面先按要求焊接好固定耐磨板用的螺栓,橡膠層的厚度為5mm,鋼板與橡膠的粘接強度為70-80kg/cm2,陶瓷與橡膠亦為70-80kg/cm2。鋼板的厚度可根據板的尺寸決定,一般為3-4mm。 
             
            這種組合板材的特點是:
             
            A:利用鋼板,使耐磨陶瓷橡膠復合襯板的整體機械強度大為提高。將陶瓷制成10×10至24×24平方毫米的小塊,使抗沖擊性能加強,中間又加設橡膠層緩沖,從而克服了陶瓷不耐沖擊、易碎裂的弱點,使材料的性能以充分發揮。
             
            B:陶瓷與鋼板之間加設了橡膠硫化層,解決了陶瓷與鋼板二者線膨脹系數不同造成脫落,而且緩沖了對陶瓷的沖擊,提高了復合板的沖擊強度。還可吸收沖擊能量,消音效果亦非常顯著。
             
            C:組合襯板可以根據要求在工廠內一次做成,保證了工件的質量,又方便安裝。
             
            D:與煤斗、管道固接用的螺栓與鋼板焊接后被硫化在橡膠層內,襯板外表光滑,沒有外露物,不影響物料流動,螺栓亦沒以磨損,陶瓷層一直使用到磨透為止,材料利用率高。
             
            E:金屬底板及聯件不與物料接觸,從而避免了腐蝕磨損。
             

            5、綜合技術經濟分析

             
            綜上可以清楚的看出,當前適用于落煤筒、煤斗襯板,既有較好的耐磨性,又有良好的流動性的材料,主要集中在超高分子聚乙烯、稀土耐磨鑄鋼及超耐磨陶瓷三者上。下面對三種材料作以分析:
             
            A:耐磨性
             
            聚乙烯板耐磨性可達碳鋼的6倍,與煤炭之間的摩擦系數僅為鋼板1/3~1/4,表磨擦的工況下,其耐磨性可望達到碳鋼的4倍左右,但是聚乙烯板的硬度很低,用小刀可劃出較深的刀痕,不能耐受顆粒物料的沖擊。在落煤筒中特別是在碎煤機以前的輸煤系統中使用是不可行的。經實踐證明,聚乙烯板的使用壽命并不比普通碳鋼長。
             
            稀土耐磨鑄鋼的耐磨性為一般碳鋼的3-4倍。
             
            耐磨陶瓷的耐磨性能是一般的鋼板無法比擬的,在當前的工藝條件下,陶瓷的耐磨性可達到一般碳鋼35倍左右,經過工藝改進,可望達到50倍以上。
             
            B:磨擦系數
             
            經對比試驗測定,各種材料與煤炭之間的磨擦系數為:

            類別

            混凝土

            鋼板及稀土鑄鋼

            鑄石

            聚乙烯

            陶瓷

            不銹鋼

            摩擦系數

            0.6-0.7

            0.45-0.58

            0.3-0.45

            0.1-0.2

            0.25-0.4

            0.3-0.4

             
            C:抗沖擊性能與強度
             
            就材料自身來說,稀土耐磨鑄鋼性能最好,如在沖擊強烈的磨煤機中應用,決非另二種材料所能比擬。陶瓷塊經橡膠襯墊后,可以經受5kg鐵3m高程的沖擊或300mm煤塊4m高程的沖擊。如采用加強型陶瓷塊,10kg的鐵球3m高程沖擊仍不碎裂。只有在4kg尖銳的鐵器以4m高程沖擊時陶瓷塊才偶有碎裂,聚乙烯板抗沖擊性能很差,對一般的煤塊亦難抵御,使用條件受較大限制。
             
            D:消聲功能
             
            煤流沖擊落煤筒時,能產生80dB以上強烈噪聲,加裝襯板后均能適當減輕。襯陶瓷并采用橡膠硫化的效果最為明顯,其次是聚乙烯板,稀土鑄鋼板與一般鋼板一樣,減噪性能較差。
             
            E:材料利用率
             
            這里所指的材料利用率主要與固定方式有關。堆焊復合耐磨襯板如采用沉頭螺栓,當鋼板磨至與螺栓部錐體根部相齊時襯板將脫落,約有4mm鋼板無法利用。耐磨陶瓷橡膠復合襯板不論用橡膠硫化或樹脂黏結,固定螺栓是不可露的,在沖擊較強的工況中,一般可以使用到襯板被磨穿為止,材料可以充分利用。
             
            F:抗腐蝕性
             
            聚乙烯及陶瓷化學穩定性好,不會發生銹蝕,而稀土鑄鋼則不然。
             
            G:適用溫度
             
            聚乙烯的使用溫度一般不得超過90℃。陶瓷盡管自身可承受高溫,但需受固定需用的橡膠或樹脂類影響,適用溫度大致在100℃左右,而稀土鑄鋼耐高溫性能較好。
             
            H:加工性能
             
            聚乙烯及堆焊復合耐磨鋼板制成后切割比較方便,并可根據需要鉆制固定用孔洞。耐磨陶瓷橡膠復合襯板制成后需要用特種刀具切割,螺釘數量及位置亦不易改動。
             

            6、結論

             
            A:輸送散狀物料系統中管道、漏斗及容易產生腐蝕的部位應選用超耐磨陶瓷復合襯板,根據試驗,適用范圍可用如下考慮:
             
            1)煤塊最大粒度達300mm,垂直段落差不大于2m;煤塊最大粒度為100mm,垂直段落差不大于4m以及所有傾斜的管段、溜槽的受磨面可襯砌5mm陶瓷片。
             
            2)擋板、頭部滾筒處的擋煤板可襯砌5mm陶瓷片。
             
            3)煤塊最大粒度達300mm,垂直段落差大于4m直接沖擊面可選用抗沖擊型陶瓷片,其余部位仍可選用5mm陶瓷片。
             
            B:對于粉狀物料或粒度很小,基本無沖擊的場合或物料水份多、粘性大,容易粘結的受料面,例如原煤斗、圓筒倉、導料槽二側的裙板、刮板輸送機的槽體及輸送煤泥的料槽,適宜選用高分子聚乙烯板襯砌。
             
            C:煤斗、落煤筒由于斗壁傾角偏小,堵塞頻繁或工藝中個別易產生堵塞的部分,亦宜采用高分子聚乙烯板初砌。
             
            D:物料堅硬、粒度大,沖擊強烈以及運行溫度較高的部位仍應選用堆焊復合耐磨襯板。

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