杜维 西安维乐抗磨工程技术有限公司
近几年,国内的水泥工业进入了一个飞速发展的时期,大型工艺设备的成熟应用,为水泥工业的发展,提供了腾飞的翅膀。大型的水泥项目,5000t/d甚至10000t/d的生产线己经屡见不鲜。水泥企业的连续高效运营,离不开新型高性能耐磨材料对设备的保驾护航。据权威人士统计,水泥行业因磨损而引起的停机时间占总停机时间的50%~55%,占因磨损而增加设备维修工作量的60%~65%。设备磨损问题己经成为决定一个水泥企业高效运营的至关重要的因素之一,解决这个问题,为水泥企业提高综合竞争力增加了重要砝码。
1、作用与特点
Valor系列耐磨陶瓷涂料是一种新型耐磨陶瓷涂料,可有效解决因粉尘、物料、烟气冲刷引起的没备磨损、腐蚀问题。因其施工简便、能适用于设备的各几何形状、耐磨性能优异等特点,可有效保证设备的连续性经济性运转,从而人大减少停机时间、维修费用和停产损失。
2、应用部位
图1是水泥工业一个典型的工艺流程,图中对可以安装使用valor系列耐磨陶瓷内衬进行了标注,黄色部位使用低温型陶瓷涂料,红色部位使用高温型陶瓷涂料。
图1陶瓷涂料在新型干法水泥生产线上的运用部位
根据不同的操作温度,水泥工业设备可以选用不同耐磨陶瓷涂料。表1是典型工艺设备操作温度和耐磨陶瓷涂料的选用:
表1典型工艺设备的操作温度和耐磨陶瓷涂料的选用
设备 |
介质 |
工作温度(℃) |
选用耐磨陶瓷涂料 |
生料立磨、水泥立磨、煤磨 |
生料/水泥矿渣微粉/煤粉 |
较大120 |
Valor400 |
煤粉输送弯头 |
煤粉 |
较大120 |
Valor400 |
收尘风管、废气风管 |
烟气/生料/水泥/矿渣微粉 |
较大120 |
Valor400 |
旋风分离器 |
生料/水泥/矿渣微粉/煤粉 |
较大400 |
Valor400 |
一级预热器提升管、一级预热器旋风筒 |
生料 |
较大500 |
Valor700 |
三次风阀门 |
高温烟气 |
较大1200 |
Valor1200 |
3施工方法与养护
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,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、除锈等底层处理后,直接在设备母板上焊接钢网,通常采用花网式焊接,焊点之间的间距一般为200~300mm。然后将现场搅拌均匀的耐磨陶瓷干粉、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之快,因此,每次搅拌好后应尽快施工完,这个施工时间期限根据现场温度的不同,一般为30~60 min。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8~10mm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为20mm时一样。
如果是高温情况下的应用,例如二次风阀门,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损耗来确定。然后再在耐火浇注料表面焊接钢网,涂抹耐磨陶瓷涂料。
定向钢纤维的使用,增强了耐磨陶瓷涂层的韧性,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厂,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℃)养护三天就可以达到所需要的强度和硬度,就可投入使用了。图2为在各种温度情况下的养护时间曲线,实际施工养护过程中还会受到其他诸多因素的影响,图2只作参考。
耐磨陶瓷层的使用寿命与粉尘颗粒的大小、浓度、速度和冲刷角度有关,颗粒越小,浓度越低,冲刷速度越低以及冲刷角度越小,耐磨陶瓷层的使用寿命越长。通常在矿渣微粉生产线的风管里,微粉比表面积为420~450m2/kg,浓度在350g/Nm3,速度为28~30m/s,冲刷角度为30°的情况下,20mm的耐磨陶瓷层可以使用8 ~10年。生料磨和熟料磨的介质比矿渣的易磨性好,相同的施工厚度,使用寿命在10年以上。