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耐磨陶瓷涂料让水泥设备经久耐用

2021-03-29 08:45:43

耐磨陶瓷涂料让水泥设备经久耐用


水泥厂的水泥生产线上,长期受物料或高浓度含尘气体的冲刷的设备和管路,如立磨选粉机出口、磨粉机出口风道、磨粉机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板、输送管道等。如立磨机所产生的粉末在高速气流驱动下,要与衬体产生强烈的碰撞和摩擦,进行能量交换。由于温度升高,衬体受到冲击和冲刷,容易损坏。在水泥厂中,许多机器设备都会受到散料的影响,这些散料大多具有腐蚀性,会使水泥厂的管子和机器设备受冲刷而产生磨损。


水泥线立磨粉磨系统对衬体的要求:立磨粉料在高速气流驱动下,要与衬体产生强烈碰撞与摩擦,进行能量交换。由于温度升高,衬体受到冲击和冲刷,容易损坏。因此,衬体需要具有如下性能:在立磨、选粉机及输送速度为20m/s左右的管道中,粉料对衬里和管道壁产生垂直压应力和平行剪应力,对衬里和管道壁产生强烈的冲刷磨蚀作用,不断降低衬里厚度,缩短使用寿命。长时间承受应力作用,存在应力疲劳危险,因此必须具有良好的冲击韧性,特别是剪应力,这是造成内衬破坏的主要原因。因此内衬材料要有较高的机械强度和韧性。在高速气流作用下,粉料对衬体产生强烈的冲刷作用,必然加速衬片的磨损。所以衬里一定要有好的耐磨性,高强度不一定要耐磨,但耐磨一定要有高强度。耐磨性不仅和材料的强度有关,而且和材料的性质密切相关。矿渣的硬度大概在莫氏6级、水泥熟料的硬度为莫氏4~5级,这就要求内衬材料的硬度必须在6级以上,不然就不可能耐磨。所以衬里材料的选择应在7~9级之间。通常离子化合物和共价化合物有高的硬度,尤其是共价化合物。这是因为共价键为强结合健,其空间有很强的方向性,构成空间网络结构,形成强结合。例如碳化硅,碳化钛,钻石,都有很高的硬度。但氧化物通常是离子性化合物,部分氧化物的强度介于离子键与共价键之间,强度不及共价键,硬度略低。所以衬里应选用氧化物、碳化物、硼化物等,以提高其耐磨性能。立磨机和输送管道应与炉渣接触时间长,化学成分和矿相可知道,主要是碱性化合物,与制备方法关系很大,而且经常变化。因此要求衬里具有良好的抗碱性,不能与炉渣发生化学反应。若与炉渣发生化学反应,形成变质层,将使炉渣的性能和耐磨性下降。在温度变化时,由于变质层与原始内衬膨胀系数不同,产生了热应力,引起结构剥落,加剧了内衬的磨损。所以内衬材料必须要有很好的化学稳定性。

耐磨陶瓷涂料

有许多因素会影响无机材料的强度。物质强度的实质是内部质点间的结合力。选择弹性模量高的原料,提高材料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的材料常数,是原子间结合强度的标志,实际上是原子间结合力曲线上任何点的曲线斜率。由于结合力较强,共价键和离子键结合的晶体通常具有较高的弹性模量。分子键的结合力较弱,因而弹性模量也较小。另外,弹性模量也与原子间距有关。为了获得高耐磨材料,应选用离子型和共价型化合物、常用的硼化锆等作为磨料,在磨具工业中得到广泛的应用。为消除缺陷,提高晶体的完整性,细、密、匀、纯是目前陶瓷发展的一个重要方向,近年来,许多微晶、高密度、高纯陶瓷材料,如热压氮化硅陶瓷,密度接近理论值,几乎没有气孔,机械强度和耐磨性极高,是传统陶瓷所不能比拟的。超耐磨陶瓷涂料应充分考虑材料的结构特点,尽可能控制气孔含量,增加浇注密度,细化原料晶体发育,形成微晶结构,增强晶体完整性。


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