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耐磨陶瓷涂料在水泥设备上的应用案例
一、耐磨陶瓷涂料的特点

  耐磨陶瓷涂料是一种非金属胶凝材料,它是采用耐酸和耐碱的人工合成原料,经严格的工艺配比和先进的无机聚合技术制成的一种粉状陶瓷材料。在施工现场,将特制液体无机胶水加入这种材料,采用人工或机械方式涂抹在设备内衬或表面,经过一系列的化学反应,在常温下3天后达到陶瓷的结合强度和硬度,故命名为耐磨陶瓷涂料。其特点是:


(1)具有极高的机械强度和刚度。陶瓷耐磨涂料主要由耐磨骨料和结合系统组成,密度非常大,无大的宏观缺陷,强度可达130MPa,是一般混凝土和耐火浇注料无法企及的,主要是采用了离子化合物和部分人工合成共价化合物,其离子键结合牢固,所以强度和刚度很大,可有效抵御物料的冲击力和剪切应力。而结合系统由于采取复合强化措施和特殊处理,形成化学结合,致使其强度很高。


(2)具有优良的韧性和抗震性。由于陶瓷耐磨涂料采用无定向钢纤维和定向网状增强措施,通过耦合进一步改善韧性,所以断裂韧性强,可有效防止冲击力造成的破损和剥落。另一方面,由于离子键和其共价键为强结合键,键能比较高,低温对其影响很小,而且它的振动频率极高,常温难以对其构成威胁,不会产生热震损毁。


(3)整体性好。由于耐磨陶瓷涂料采取了双重补强措施,有的甚至采取了多种补强措施,有效地改善了材料性能,而且陶瓷材料低的膨胀系数,使其体积稳定,不可能产生裂缝,因而整体性好,另外施工为整体施工,无接缝出现,因而整体性进一步提高。

(4)环境相容性好。由于采用了耐酸和耐碱的人工合成原料,不会和矿渣发生反应,同时由于这种材料多为高温合成原料,晶体发育好,结构完整,环境温度不会对它造成大的影响,属环境惰性材料,因而对环境敏感性差。


(5)无环境污染。耐磨陶瓷涂料无机非金属材料,主要成分为硅酸盐,和地球岩石圈成分相近,不会造成土质恶化和重金属离子污染,不会影响

由于具有上述特点,常温耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16Mn钢的9倍、65Mn钢的8倍、耐火浇注料的45倍,可适宜于大量推广应用。


  二、施工方法与养护

水泥厂可以根据不同的设备或零件的操作温度,选用不同种类的耐磨陶瓷涂料,具体可参见生产商提供的使用说明书。

根据磨损介质和冲刷速度的不同,一般在风管,弯头和旋风分离器处的施工厚度为20mm,局部磨损严重的部位,如选粉机下料锥斗、下料溜槽等处,可以增加施工厚度至30mm或40mm. 在施工厚度为20mm的情况下,经过除油脂、除漆等底层后,直接在设备母板上焊接钢网,通常采用花网式焊接,焊点之间的间距为200mm~300mm.然后将现场搅拌均匀的陶瓷涂料干粉、水、钢纤维的混合物涂抹上即可。由于陶瓷涂料的常温固化速度非常快,因此,每次搅拌好后应尽快完成施工,这个施工时间期限根据现场温度的不同,一般为30min~60min.残留的混合物在开始凝固后就不能继续使用了。在施工厚度超过20mm的情况下,则需要先在设备母板上焊接隔离钢筋。施工厚度为30mm时,采用6mm的钢筋;施工厚度为40mm时,采用8mm~10mm的钢筋;然后再在钢筋上焊接钢网,搅拌、涂抹程序与施工厚度20mm时一样。


如果是高温情况下的应用,例如三次风阀门,则先在阀体上安装耐火浇注料,其厚度根据母板使用的材质和许可的热耗来确定。然后再在耐火浇注料表面焊接钢网,涂抹耐磨陶瓷涂料。

定向纤维的使用增强了陶瓷涂料涂层的韧性,使其具有一定的抗形变能力,因此无论是在现场安装好的设备上施工,还是在车间里施工完毕后再吊装,都不会影响它的强度和使用寿命。耐磨陶瓷涂料常温下(20℃)养护3天就可以达到所需要的强度和硬度,就可投入使用。

  三、使用寿命

耐磨陶瓷涂料层的使用寿命与粉尘颗粒的大小、浓度、速度和冲刷角有关,颗粒越小,浓度越低,冲刷速度越低以及冲刷角度越小,耐磨陶瓷涂料层的使用寿命就越长。通常在矿渣微粉生产线的网管里,微粉比表面积为420~450m2/kg,浓度在350g/Nm3,速度在28~30m/s,冲刷角度为30°的情况下,20mm的耐磨陶瓷涂料层可以使用8~10年。生料磨和熟料磨粉磨的物料比矿渣的易磨性好,相同的施工厚度,使用寿命在10年以上。

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