耐磨钢板在重介质选煤厂中的应用
重介质选煤系统中的管道、管件及溜槽均为易磨损材料。介质管道输送的是硬度大、磨损性强的介质悬浮物,依据管道材料和流动方式不同,一般的金属管材使用寿命约在几个月到,使用周期短,跑、冒、滴、漏事故频频发生。反复更换管材不仅增加了工人的劳动强度,而且造成大量的材料浪费,增加了生产成本,制约着选煤厂正常生产,因此,解决重介质选煤系统的设备磨损问题成为提高洗选效率的重中之重。近年来,随着耐磨技术与耐磨材料的飞速发展,耐磨保护技术除了在金属矿山、水泥、电厂等领域应用外,在重介质选煤领域也得到广泛推广,大大延长了重介质管路输送系统的使用寿命,减少了维修工作量和材料消耗,推动了重介质选煤技术的快速发展。
1、耐磨钢板备耐磨工件
1.1耐磨钢板的制备
耐磨钢板的制备是利用埋弧自动焊接技术,母材选择具有良好韧性、焊接性的Q235钢板,通过直接添加铬铁、锰铁等合金粉末的方式,将其按一定比例送入焊接熔池中;合金粉通过吸收焊接熔池中剩余的高温电弧热来熔化,快速冷凝形成高铬耐磨堆焊层。堆焊层表面平整,具有良好的成形性。该工艺技术最初是由美国Tapco公司提出的,称之为BulkWelding。在不增加电弧能量的情况下大大提高了焊缝金属的熔敷率,是一种节能的耐磨层复合制备方法。
1.2性能特点
高铬耐磨复合板组织为奥氏体基体+初生M7C3型碳化铬组织,碳化铬的显微硬度可达HV1300~1800,可以有效地防止大块重煤和介质对易损件表面的磨损。过共晶基体具有良好的韧性,用以支撑碳化铬强化相组织。碳化铬组织沿垂直于堆焊层表面的方向生长,这种分布及位向使得碳化铬与过共晶基体组织的相互作用加强,进一步提高了堆焊合金层韧性,提高了耐磨耐冲击性能。高铬耐磨复合板与常用的几种耐磨材料相比,其耐磨性是T10淬火钢的7倍,是高锰钢的5~10倍,是高铬铸铁的1~2倍,是普碳钢的20~30倍,与陶瓷材料相当,但抗冲击性能更好。另外,高铬耐磨复合板堆焊层与母材基体之间形成良好的冶金结合,界面结合处不夹杂氧化物,无孔洞、疏松等缺陷,避免了耐磨层
1.3应用
高铬耐磨复合板使用方便,可以切割、向内卷圆、拼焊等,非常适合于作冲刷磨损严重的工件表面内衬。已在水泥行业的风机叶片、输料槽内衬、挡料圈、刮料板、磨辊护套、破碎机零件以及电力工业的磨煤机入口风箱中成功应用。在重介质选煤系统中的应用也得到了越来越多的肯定。
选煤系统中弯头、三通等管道附件、介质管道、溜槽等都是承受中、强冲击磨损的设备,利用高铬耐磨复合板制备耐磨管/管件或在溜槽内部铺设复合板作为耐磨衬里,可显著提高设备耐磨性,延长其使用寿命。如高铬耐磨复合板在蒙西棋盘井选煤厂矸石管线的应用,直接切割下料制作成耐磨弯头,大大提高了部件的使用寿命,为企业带来了显著的经济效益。在制备高铬耐磨复合管的过程中,首先将复合板滚圆,由于存在表面释放应力裂纹,所以不用担心在滚圆的过程中会发生堆焊层的脱落(凹面成形时,向内的压力使得应力纹被压紧封闭;凸面成形时,堆焊层的应力裂纹开裂,可采用耐磨焊条修补)。利用等离子、气弧或砂轮锯等对复合板进行切割,再利用等离子弧对其进行打孔。采用塞焊或螺栓连接的方法将加工好的高铬耐磨复合板焊接在易磨损管道的内部,即制成具有良好耐磨耐冲击性能的耐磨管。利用高铬耐磨复合板作为耐磨介质,制造安装工艺简单,更换检修方便,可有效增强重介质选煤系统中设备的耐磨性,提高使用寿命,增大经济效益。
2结语
相比目前常用的耐磨介质,耐磨钢板有耐磨耐冲击性强、加工制备简单、性价比高等优点。重介质选煤系统中,利用高铬耐磨复合板制备的耐磨管道、管件及溜槽等,其耐磨耐冲击性得到大幅度提高,延长了重介质管路输送系统的使用寿命,减少了维修工作量和材料消耗,提高了洗选效率,推动了重介质选煤技术的快速发展。