當(dāng)代耐磨防護(hù)技術(shù)在水泥生產(chǎn)線的應(yīng)用(下)
熱絕緣材料被廣泛應(yīng)用于工業(yè)上的高溫操作系統(tǒng)中,同時,在這些系統(tǒng)中還需要使用耐磨材料。對既要耐磨又要耐高溫的綜合需求,需要專業(yè)的知識和經(jīng)驗。筆者以干燥機(jī)為例(它的工作溫度大約是800℃),來說明耐磨和耐高溫兩者相結(jié)合的設(shè)計情況,其中包括Kalcor鋯剛玉、Kalcret硬質(zhì)合成材料、內(nèi)側(cè)隔熱層、鋼板、V外側(cè)隔熱層等耐磨耐高溫材料。
高耐磨的Kalcor 鋯剛玉片,以中心穿孔的機(jī)械方式固定在鋼質(zhì)基材上。必須注意,鋯剛玉片之間不可以相互連在一起(以使它們在溫度變化時留有膨脹的余地),因為在處置高磨蝕性的物料時,這種連接方式具有明顯的風(fēng)險。因此,在Kalcor鋯剛玉襯片之下應(yīng)有Kalcret硬質(zhì)合成材料層,它可以有效地防護(hù)這些連接件。此外,還有一種方法就是使用小型的K a l o c e r高鋁陶瓷片為連接件提供防護(hù)。
例如:設(shè)備內(nèi)側(cè)的隔熱層緊固在耐磨內(nèi)層之下,然后固定在鋼板殼體上,最后是設(shè)備外側(cè)的隔熱層。
對高溫設(shè)備的隔熱要求是基于以下原因:(1)需要保持生產(chǎn)工藝要求的高溫;(2)希望設(shè)備以節(jié)能的方式運(yùn)行;(3)避免設(shè)備外表高溫帶來的危害。
雖然僅僅使用內(nèi)隔熱層就可以獲得良好的隔熱效果,但是設(shè)備的鋼殼體的溫度可能會低于結(jié)露點(diǎn),這就存在鋼殼體受腐蝕的風(fēng)險。此外,內(nèi)襯的膨脹量會比鋼殼體大一些,從而造成了內(nèi)襯組件之間的附加膨脹應(yīng)力。如果把內(nèi)隔熱層移到殼體外面來,殼體溫度低于結(jié)露點(diǎn)的問題就可以解決,但殼體自身的溫度會變得很高,以至于必須使用昂貴的耐熱鋼才行。
將鋼殼體里外都加上隔熱層是一個聰明的解決辦法。這樣,鋼殼體的溫度就可以調(diào)節(jié)到人們所希望的水平,不但使其膨脹量幾乎等于內(nèi)襯層的膨脹量,同時還消除了殼體溫度降到低于結(jié)露點(diǎn)的風(fēng)險。內(nèi)外隔熱層與耐磨層組合在一起的結(jié)構(gòu)是一個非常好的解決方案,在實際應(yīng)用中,每一塊Kalcor鋯剛玉陶瓷片都是用一個柔性連接件與鋼殼體相連接的。
7.無故障地連續(xù)運(yùn)行
水泥廠中的許多裝備都會受到磨蝕的侵害。受磨蝕之害的不僅有原料儲存系統(tǒng)和生料制備、煤粉制備系統(tǒng)及煤粉入窯通道,還有熟料、混合材和水泥的粉磨及輸送系統(tǒng)。
在使用了陶瓷、金屬、樹脂和橡膠等各類型的耐磨材料后,水泥廠設(shè)備的使用壽命延長了,無故障運(yùn)行的目的達(dá)到了。在實踐中,各種耐磨材料的組合應(yīng)用表現(xiàn)出了良好的性能,它們使整套設(shè)備中不同磨損強(qiáng)度的各個部位具有近似的使用壽命,因此在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都非常合理。
水泥廠中經(jīng)受磨蝕之害的典型例子是粉磨系統(tǒng),它們需要可靠的耐磨防護(hù);這不僅是指磨機(jī)本身,而且包括其上下游的設(shè)備。在一臺立磨里,磨盤、磨輥、磨輥叉臂架的防護(hù)裝置以及磨機(jī)內(nèi)壁都需要進(jìn)行耐磨防護(hù)。這些部件使用的耐磨材料包括Abresist玄武巖耐磨澆鑄料、Kalocer高鋁陶瓷、Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊料或Kalmetall -C硬質(zhì)澆鑄料。
在多數(shù)情況下,磨輥和磨盤首先是用Kalmetall -C硬質(zhì)澆鑄料澆鑄而成,然后外覆Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊料,以延長其使用壽命。這些部件在運(yùn)行了一定的周期后,可以用另外的Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊料進(jìn)行翻新再造。
物料的選粉作業(yè)發(fā)生在磨機(jī)的下游,根據(jù)不同部位的不同磨蝕應(yīng)力,可以分別選用Kalocer高鋁陶瓷、Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊料、Abresist玄武巖耐磨澆鑄料或kalcret硬質(zhì)合成材料來制作內(nèi)襯。多年以來,Abresist玄武巖耐磨澆鑄料是標(biāo)準(zhǔn)的選粉機(jī)內(nèi)襯材料,但近年來kalcret硬質(zhì)合成材料卻逐步在耐磨內(nèi)襯應(yīng)用領(lǐng)域取得優(yōu)勢,它的優(yōu)點(diǎn)是沒有形狀復(fù)雜的內(nèi)襯片需要在現(xiàn)場進(jìn)行安裝。kalcret硬質(zhì)合成材料是袋裝供應(yīng)、現(xiàn)場混料、噴涂法施工,因此能適應(yīng)設(shè)備的各種幾何形狀。
另一個典型的耐磨材料應(yīng)用實例就是管道系統(tǒng)。在水泥廠里,管道系統(tǒng)絕大部分是氣動系統(tǒng),生料、熟料或煤粉的管道輸送需要長壽命的管道內(nèi)襯,特別是對管道彎頭而言。很顯然,彎管現(xiàn)在也可以用KaIdetect~硬質(zhì)合成材料來制作內(nèi)襯。通常情況下,管道系統(tǒng)的內(nèi)襯是預(yù)制后送到現(xiàn)場的。
8.技術(shù)上的新進(jìn)展
如今,耐磨材料的使用已成為眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)化施工步驟,而且一般都能獲得良好的使用效果。今后,有關(guān)耐磨材料技術(shù)的新進(jìn)展,必然會隨著耐磨保護(hù)系統(tǒng)在硬度、耐磨性和經(jīng)濟(jì)性等方面的改善而不斷涌現(xiàn)。
不同材料的組合應(yīng)用,可以形成有效的耐磨保護(hù)系統(tǒng)。而要實現(xiàn)這一點(diǎn),一方面要靠各種耐磨材料的適用性,另一方面要靠多年積累的實踐經(jīng)驗。典型的應(yīng)用實例是管道系統(tǒng),耐磨性較好的材料被用在彎管上,而直線段可以用一般性的材料。其他的例子還包括在大型的管道彎頭中,高耐磨的Kalcor鋯剛玉被用于彎管的外徑一側(cè),而較便宜的Abresist玄武巖耐磨澆鑄料則被用于彎管的內(nèi)徑一側(cè);如果彎管會受到很大的沖刷荷載,則需在彎管的外徑一側(cè)使用Kalmetall -C硬質(zhì)澆鑄料,而在彎管的內(nèi)徑一側(cè)可以使用較便宜的kalcret硬質(zhì)合成材料。此外,攪拌機(jī)也經(jīng)常使用組合材料來防磨損。其底部使用Kalocer高鋁陶瓷材料,而安裝在卸料門附近用于密閉底部的導(dǎo)軌,則使用Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊料來防磨損。
耐磨的橡膠軟管是一個新的應(yīng)用實例,它靈活性強(qiáng),幾乎適用于任何情況。它可以被用作膨脹節(jié)、減震器或變徑管,尤其是在空間有限的環(huán)境,更能突顯其優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然,在氣力輸送有棱角的物料時橡膠軟管的期望壽命卻是很短的。在這種情況下,Keraflex系統(tǒng)是一個很好的解決方案。其圓錐形的耐磨襯片可以相互搭接貼合,形成可彎曲的內(nèi)襯。
另一種新型綜合防磨蝕產(chǎn)品是陶瓷橡膠合成材料,其商品名稱是Keraflex,它在許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與日俱增,其中也包括水泥行業(yè)。雖然陶瓷材料在防止摩擦性磨損方面表現(xiàn)優(yōu)秀,但在抗沖擊性磨損方面卻相當(dāng)糟糕;而橡膠的性能卻恰恰相反,它綜合了兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)。陶瓷片被熱熔在橡膠中,其產(chǎn)品已經(jīng)被成功應(yīng)用,如皮帶機(jī)的卸載點(diǎn),那里的Keraflex陶瓷橡膠復(fù)合材料達(dá)到了令人滿意的使用壽命。該系列產(chǎn)品中也有使用較為便宜的Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊材料的,其抗沖擊性磨損的性能可能更為可靠。在這些產(chǎn)品中,用Kalmetall -W硬質(zhì)堆焊材料制作的元件取代了陶瓷片。
KaIdetect磨損探測裝置對預(yù)防因磨穿而造成的環(huán)境污染或氣動系統(tǒng)失效十分有用。該裝置有一個電氣系統(tǒng),環(huán)繞著管道內(nèi)襯有一組電流回路,在內(nèi)襯被磨蝕、導(dǎo)線被磨斷時,回路中的電流就中斷了,由此可以給操作者發(fā)出警示信號,或直接切斷系統(tǒng)的電源。該產(chǎn)品常被用于有危險性的或有污染性的散裝物料輸送系統(tǒng)。
9.結(jié)束語
在當(dāng)代,種類繁多的陶瓷和金屬耐磨材料,以及橡膠和樹脂等高分子耐磨材料都可以用來解決水泥廠設(shè)備的磨蝕問題。材料的正確選擇可以確保流程的無故障連續(xù)運(yùn)行,同時在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。而有效保護(hù)流程裝置的前提,是耐磨材料能可靠地固緊在需要保護(hù)的表面上。
當(dāng)代耐磨防護(hù)技術(shù)的進(jìn)展體現(xiàn)在改善耐磨體系的實用性上。這不僅包括耐磨材料的靈活組合應(yīng)用,同時也包括能夠防止摩擦磨損和沖擊磨損以及磨損監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)。在綜合應(yīng)用信息及多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,人們總能提出既經(jīng)濟(jì)又合理的解決方案,使耐磨防護(hù)技術(shù)適用于任何工業(yè)性裝置,特別是水泥行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施。
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