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当前耐磨衬板的几种材料
输煤系统衬板较早使用的是白口铸铁。其缺点是很脆,不能承受冲击载荷,易断裂,亦不宜制成细长、薄的形状。用它来制作落煤筒衬板,厚度曾达40mm,现已很少在电厂输煤系统中使用。 目前普遍推广应用高锰钢作为耐磨材料。这种材料经过淬火处理后具有较高的强度和韧性,并有良好的耐磨性及无磁性。在电厂磨煤机、碎煤机中使用的M13钢,就是属于这类产品。由于磨料的质地较软,冲击力小,所用锰钢的耐磨性能不能充分体现。电厂输煤系统工作的物料是煤炭,硬度小,主要工况是滑动摩擦,冲击轻微,即使转运点有较大落差,冲击力度亦远非碎煤机、磨煤机的工况所能比拟。因此,输煤系统落煤筒及煤斗中衬板用高锰钢板材是不可取的。
为了获得较高的硬度现采用合金元素来取代部分碳作为钢的强化元素,制成一种稀土耐磨铸钢。这种钢自身的硬度与一般钢材接近,但当淬火空冷后其硬度可达到HRC50,用此材料制作球磨机衬板和环锤式破碎机的环锤,在电厂使用中均取得了良好的效果。根据实测,使用稀土耐磨铸钢粉碎1吨煤消耗的金属量为0.0288克,而使用Mn13时约为0.11克。当煤的可磨系数为0.37;煤中矿物含量W=1.4%时,磨煤机衬板采用稀土耐磨铸钢或Mn13时,磨损率分别为10.5克及34.8克,前者耐磨性比后者提高近二倍。 由此看出,当工况中冲击量不大时,稀土耐磨铸钢能提高耐磨性能,利通区耐磨衬板,价格亦比高锰钢低。已经广泛应用于电厂磨煤、碎煤设备、输煤系统落煤筒内以及锅炉的弯头、喷咀,耐磨效果比较明显。 这种衬板与落煤筒采用沉头螺栓固定,考虑到铸造时的流动性,衬板的厚度一般不小于16mm。
耐磨衬板具有**的经济效果特性耐磨衬板,是指耐磨衬板通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板,如鄂板和圆锥破衬板等,耐磨寿命可比衬板提高15倍以上。耐磨衬板是在普通钢板或耐热钢板、不锈钢板上堆焊形成以体积分数达到50%以上Cr7C3碳化物为主的合金耐磨层。耐磨衬板具有高耐磨性、耐冲击、可变形和可焊接等性能,可像钢板一样直接进行卷曲变形、切割和打孔等加工环节,加工成工程部件以满足磨损工矿投入使用。与众多耐磨材料相比,耐磨衬板有其**的显著特点:1、高耐磨性 合金层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800,**沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。 2、良好的耐冲击性: 耐磨衬板的底层为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料,耐温耐磨衬板,体现双金属的优越性,耐磨层抵抗磨损介质的磨损,基板承受介质的载荷,因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。3、较好的耐热性: 耐磨层推荐使用在≤600℃工况下使用,若在合金层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。 推荐使用温度如下: 普通碳钢基板推荐不**380℃工况使用; 低合金耐热钢板(15CrMo,12Cr1MoV等)基板推荐不**540℃工况使用; 耐热不锈钢基板推荐在不**800 ℃工况使用。4、好的耐腐蚀性耐磨衬板的合金层中含有高百分比的金属铬,故具有一定防锈和耐腐蚀能力。用于落煤筒和漏斗等场合可以做到防止粘煤。5、适用性强耐磨复合钢板规格全,品种多,已成商品系列化。耐磨合金层的厚度在3~20mm。复合钢板的厚度较薄为6mm,厚度不限。目前,煤矿煤仓耐磨衬板,标准耐磨复合钢板可提供1200或1450×2000mm,也可根据用户需求,按图纸尺寸定做加工。耐磨复合钢板现分为普通型、耐冲击型和高温型三种,定购高温耐磨和耐冲击型复合钢板要说明。 6、方便的加工性能耐磨衬板可以切割,调平,打孔,弯曲和卷曲,它可以制成平板,弧板,锥板,圆筒。切割好的复合板可以拼焊成各种工程结构件或零部件。复合板还可加热用摸具压制成复杂形状。耐磨复合钢板可以用螺栓或焊接固定在设备上,更换维修方便。 7、高的价格性能比耐磨衬板虽然制造成本提高,但使用寿命数倍提高,使得维修费用和停机损失大为降低,其价格性能比比普通材料高约2~4倍。物料处理量越大,设备磨损越严重的厂矿,使用耐磨衬板的经济效果越明显。
耐磨衬板工艺在工业上得到了成功应用用填粉式堆焊方法制造耐磨衬板,该工艺在工业上得到了成功应用,其主要特点如下:1:耐磨衬板表面耐磨层选用高合金的抗磨合金体系,充分发挥抗磨合金的作用。2:基板选用塑性、韧性较好的软钢,可以吸收较多冲击能量。 3:采用堆焊复合方法实现耐磨层与基板的冶金结合。耐磨衬板的主要优点是可以根据机件工况条件调整成不同的合金体系,充分发 挥合金衬板的效能,同时也有益于节省贵重合金。由于基板采用低碳钢制造,可以与其他工 件焊接成一体,也可以用衬板拼焊机件。填粉式埋弧堆焊装置。焊丝由送丝机构送进,与基板之间形成电弧, 送粉器将配制好的合金粉送人溶池,实现耐磨复合层与基板的复合过程。耐磨衬板可用于冶金机械、建材机械、 电力机械、矿山机械等行业中的各种易磨损设备 零件的表面强化。典型的应用有直接在大型磨损 件上堆焊,如各类大型破碎机与磨机的滚筒、轧钢 机的轧辊等;还可直接用复合板下料滚圆焊接成 各类耐磨输送管道;也可根据设计要求,用复合板 制作耐磨备件,如高效选粉机衬板、磨机衬板、 搅拌机刀片、风机叶片、料仓、溜槽等;或根据零件磨损面积的大小,用预制单元供现场拼焊维修,减轻现场焊接工作量,如工程机械 的铲斗、挖泥船的挖泥斗等。用填粉埋弧堆焊法制成的耐磨复合钢板可以采用等离子弧 切割。耐磨复合钢板与其他工件的连接可以采用对接、背面焊螺栓联接、背面塞焊连接 等办法。该种复合板可依据用户的要求,堆焊不同合金成分,矿用耐磨衬板,制备成不同尺寸及形状, 用于不同工矿。例如,明弧堆焊高铬耐磨板可以有效地解决煤炭行业使用的机械设备, 尤其是重介质选煤系统中机械的严重磨损问题。用堆焊的方法可以实现**高碳高铬合金 耐磨板,宏观硬度为56-62HRC时,具有良好的耐磨耐冲击性、可加工性和高的性价比。该材料应用在煤炭行业洗选设备中,可有效提高洗选效率,延长圆锥破衬板工件寿命,具有良好的推广价值。