当代耐磨防护技术在水泥厂的应用

 

    热绝缘材料被广泛应用于工业上的高温操作系统中，同时，在这些系统中还需要使用耐磨材料。对既要耐磨又要耐高温的综合需求，需要专业的知识和经验。笔者以干燥机为例（它的工作温度大约是800℃），来说明耐磨和耐高温两者相结合的设计情况，其中包括Kalcor 锆刚玉、Kalcret 硬质合成材料、内侧隔热层、钢板、V 外侧隔热层等耐磨耐高温材料。 

　　高耐磨的Kalcor  锆刚玉片，以中心穿孔的机械方式固定在钢质基材上。必须注意，锆刚玉片之间不可以相互连在一起（以使它们在温度变化时留有膨胀的余地），因为在处置高磨蚀性的物料时，这种连接方式具有明显的风险。因此，在Kalcor 锆刚玉衬片之下应有Kalcret硬质合成材料层，它可以有效地防护这些连接件。此外，还有一种方法就是使用小型的K a l o c e r 高铝陶瓷片为连接件提供防护。 

　　例如：设备内侧的隔热层紧固在耐磨内层之下，然后固定在钢板壳体上，最后是设备外侧的隔热层。 

　　对高温设备的隔热要求是基于以下原因：（1）需要保持生产工艺要求的高温；（2）希望设备以节能的方式运行；（3）避免设备外表高温带来的危害。 

　　虽然仅仅使用内隔热层就可以获得良好的隔热效果，但是设备的钢壳体的温度可能会低于结露点，这就存在钢壳体受腐蚀的风险。此外，内衬的膨胀量会比钢壳体大一些，从而造成了内衬组件之间的附加膨胀应力。如果把内隔热层移到壳体外面来，壳体温度低于结露点的问题就可以解决，但壳体自身的温度会变得很高，以至于必须使用昂贵的耐热钢才行。 

　　将钢壳体里外都加上隔热层是一个聪明的解决办法。这样，钢壳体的温度就可以调节到人们所希望的水平，不但使其膨胀量几乎等于内衬层的膨胀量，同时还消除了壳体温度降到低于结露点的风险。内外隔热层与耐磨层组合在一起的结构是一个非常好的解决方案，在实际应用中，每一块Kalcor 锆刚玉陶瓷片都是用一个柔性连接件与钢壳体相连接的。 

　　7.无故障地连续运行 

　　水泥厂中的许多装备都会受到磨蚀的侵害。受磨蚀之害的不仅有原料储存系统和生料制备、煤粉制备系统及煤粉入窑通道，还有熟料、混合材和水泥的粉磨及输送系统。 

　　在使用了陶瓷、金属、树脂和橡胶等各类型的耐磨材料后，水泥厂设备的使用寿命延长了，无故障运行的目的达到了。在实践中，各种耐磨材料的组合应用表现出了良好的性能，它们使整套设备中不同磨损强度的各个部位具有近似的使用寿命，因此在技术上和经济上都非常合理。 

　　水泥厂中经受磨蚀之害的典型例子是粉磨系统，它们需要可靠的耐磨防护；这不仅是指磨机本身，而且包括其上下游的设备。在一台立磨里，磨盘、磨辊、磨辊叉臂架的防护装置以及磨机内壁都需要进行耐磨防护。这些部件使用的耐磨材料包括Abresist 玄武岩耐磨浇铸料、Kalocer 高铝陶瓷、Kalmetall -W 硬质堆焊料或Kalmetall -C 硬质浇铸料。 

　　在多数情况下，磨辊和磨盘首先是用Kalmetall  -C 硬质浇铸料浇铸而成，然后外覆Kalmetall  -W 硬质堆焊料，以延长其使用寿命。这些部件在运行了一定的周期后，可以用另外的Kalmetall -W 硬质堆焊料进行翻新再造。 

　　物料的选粉作业发生在磨机的下游，根据不同部位的不同磨蚀应力，可以分别选用Kalocer 高铝陶瓷、Kalmetall  -W 硬质堆焊料、Abresist玄武岩耐磨浇铸料或kalcret 硬质合成材料来制作内衬。多年以来，Abresist玄武岩耐磨浇铸料是标准的选粉机内衬材料，但近年来kalcret硬质合成材料却逐步在耐磨内衬应用领域取得优势，它的优点是没有形状复杂的内衬片需要在现场进行安装。kalcret 硬质合成材料是袋装供应、现场混料、喷涂法施工，因此能适应设备的各种几何形状。 

　　另一个典型的耐磨材料应用实例就是管道系统。在水泥厂里，管道系统绝大部分是气动系统，生料、熟料或煤粉的管道输送需要长寿命的管道内衬，特别是对管道弯头而言。很显然，弯管现在也可以用KaIdetect~ 硬质合成材料来制作内衬。通常情况下，管道系统的内衬是预制后送到现场的。 

　　8.技术上的新进展 

　　如今，耐磨材料的使用已成为众所周知的标准化施工步骤，而且一般都能获得良好的使用效果。今后，有关耐磨材料技术的新进展，必然会随着耐磨保护系统在硬度、耐磨性和经济性等方面的改善而不断涌现。 

　　不同材料的组合应用，可以形成有效的耐磨保护系统。而要实现这一点，一方面要靠各种耐磨材料的适用性，另一方面要靠多年积累的实践经验。典型的应用实例是管道系统，耐磨性较好的材料被用在弯管上，而直线段可以用一般性的材料。其他的例子还包括在大型的管道弯头中，高耐磨的Kalcor 锆刚玉被用于弯管的外径一侧，而较便宜的Abresist 玄武岩耐磨浇铸料则被用于弯管的内径一侧；如果弯管会受到很大的冲刷荷载，则需在弯管的外径一侧使用Kalmetall  -C 硬质浇铸料，而在弯管的内径一侧可以使用较便宜的kalcret硬质合成材料。此外，搅拌机也经常使用组合材料来防磨损。其底部使用Kalocer 高铝陶瓷材料，而安装在卸料门附近用于密闭底部的导轨，则使用Kalmetall  -W 硬质堆焊料来防磨损。 

　　耐磨的橡胶软管是一个新的应用实例，它灵活性强，几乎适用于任何情况。它可以被用作膨胀节、减震器或变径管，尤其是在空间有限的环境，更能突显其优点。当然，在气力输送有棱角的物料时橡胶软管的期望寿命却是很短的。在这种情况下，Keraflex 系统是一个很好的解决方案。其圆锥形的耐磨衬片可以相互搭接贴合，形成可弯曲的内衬。 

　　另一种新型综合防磨蚀产品是陶瓷橡胶合成材料，其商品名称是Keraflex ，它在许多工业领域的应用与日俱增，其中也包括水泥行业。虽然陶瓷材料在防止摩擦性磨损方面表现优秀，但在抗冲击性磨损方面却相当糟糕；而橡胶的性能却恰恰相反，它综合了两种材料各自的优点。陶瓷片被热熔在橡胶中，其产品已经被成功应用，如皮带机的卸载点，那里的Keraflex 陶瓷橡胶复合材料达到了令人满意的使用寿命。该系列产品中也有使用较为便宜的Kalmetall  -W 硬质堆焊材料的，其抗冲击性磨损的性能可能更为可靠。在这些产品中，用Kalmetall  -W 硬质堆焊材料制作的元件取代了陶瓷片。 

　　KaIdetect 磨损探测装置对预防因磨穿而造成的环境污染或气动系统失效十分有用。该装置有一个电气系统，环绕着管道内衬有一组电流回路，在内衬被磨蚀、导线被磨断时，回路中的电流就中断了，由此可以给操作者发出警示信号，或直接切断系统的电源。该产品常被用于有危险性的或有污染性的散装物料输送系统。 

　　9.结束语 

　　在当代，种类繁多的陶瓷和金属耐磨材料，以及橡胶和树脂等高分子耐磨材料都可以用来解决水泥厂设备的磨蚀问题。材料的正确选择可以确保流程的无故障连续运行，同时在经济上也是合理的。而有效保护流程装置的前提，是耐磨材料能可靠地固紧在需要保护的表面上。 

　　当代耐磨防护技术的进展体现在改善耐磨体系的实用性上。这不仅包括耐磨材料的灵活组合应用，同时也包括能够防止摩擦磨损和冲击磨损以及磨损监测系统的开发。在综合应用信息及多年实践经验的基础上，人们总能提出既经济又合理的解决方案，使耐磨防护技术适用于任何工业性装置，特别是水泥行业的生产设施