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  • 耐磨陶瓷涂料在水泥設備中左右逢源

    發布者: 澤誠機械  時間:2023-6-10 16:34:21

          由于水泥生產線上的許多設備和管道長期被物料或高濃度含塵氣體沖刷,如立磨選粉機出口、磨機出口風管、選粉機、球磨機滑槽、下料斗、各種閥門內腔、閘板、輸送管道等。nai磨陶瓷涂料在上述部位的國內非金屬nai磨材料得到了國內水泥企業、鋼廠和電廠的認可和廣泛應用。鈦盾技術從立磨系統對襯體的要求出發,談材料的機理。
    一、立磨磨削系統對襯體的要求。
    在高速氣流的驅動下,立磨生產的粉末應與襯體發生強烈的碰撞和摩擦,以交換能量。襯體受到嚴重沖擊和沖刷,溫度升高,容易損壞。這要求襯體具有以下性能。
    1、機械強度和韌性高。立磨、選粉機、管道輸送粉料時,速度為20mm/s左右,粉末對內襯和管壁產生垂直方向的壓應力和平行方向的剪切應力,造成強烈的沖刷和磨損,不斷降低內襯厚度,降低使用壽命。內襯長期承受應力,存在應力疲勞的危險,因此須具有良好的抗沖擊韌性,特別是剪切應力,這是內襯損壞的主要原因。因此,內襯材料應具有較高的機械強度和韌性。在水泥生產中,由于礦渣硬度值高,以下是對礦渣的研磨分析。
    2、良好的nai磨性。由于高速氣流的驅動,粉末對襯里產生強烈的沖刷,這必然會加速襯里的磨損。因此,襯里須具有良好的nai磨性,高強度不nai磨,但nai磨性須具有高強度。nai磨性不僅與材料的強度有關,而且與材料的性質密切相關。礦渣的硬度約為莫氏6,水泥熟料的硬度約為莫氏4~5級,這就要求內襯材料的硬度須在6級以上,否則就不可能nai磨。因此,內襯材料應在7級,內襯材料應在7級~選擇在9級范圍內。通常,離子化合物和共價化合物的硬度很高,尤其是共價化合物。這是因為共價鍵結合強,空間方向強,形成空間網絡結構,形成強結合。如碳化硅、碳化鈦、鉆石等,硬度高。氧化物通常是離子化合物,有些氧化物的強度介于離子鍵和共價鍵之間,強度不如共價鍵,硬度略低。因此,應選擇氧化物、碳化物和硼化物,以達到更高的nai磨性。
    3、良好的化學穩定性。立磨和輸送管道應與礦渣長期接觸,礦渣為CaO-A1:0,一Si0:化學成分一般為:Cao38%~46%,Si0:26%~42%,A12037%~O%,MgO4%~13%,Fe2O3.2%~1%,MnO0.1%~1%,S1%~2%。主要礦相是C2S和ICAS。從化學成分和礦相可以看出,主要是堿性化合物,與生產方法有很大關系,而且經常發生變化。這就要求襯里具有良好的耐堿性,不能與礦渣發生化學反應。如果與礦渣發生化學反應形成變質層,襯里材料的性能和nai磨性就會降低。同時,由于變質層與原襯里膨脹系數的差異,溫度變化時會產生熱應力,導致結構剝落,加劇襯里材料的磨損。因此,襯里材料須具有良好的化學穩定性。
    二、超nai磨陶瓷涂料的理論依據。
    影響無機材料強度的因素很多。材料強度的本質是內部質點之間的結合力。為了將無機材料的實際強度提高到理論強度,材料技術人員進行了大量的長期研究,并進行了無數的實驗。從對材料變形和斷裂的分析可以看出,在晶體結構穩定的情況下,控制材料強度的主要參數有三個,即彈性模量E、斷裂表面能量尺和裂紋尺寸C。E是一個非結構敏感的參數,只與材料的性能有關;R與微觀結構有關,主要與材料的晶體邊界能量、結合性和缺陷有關;裂紋尺寸C是控制強度的主要參數。因此,為了提高材料的強度和韌性,主要是掃除缺陷,改良界面,防止裂紋擴大人力。
    1、選擇彈性模量高的原材料,提高材料的硬度和nai磨性。彈性模量E是一個重要的材料常數,是原子之間結合強度的標志,實際上是原子之間結合力曲線上任何點的曲線斜率。由于結合力強,共價鍵和離子鍵結合的晶體通常具有較高的彈性模量。分子鍵結合力弱,彈性模量小。彈性模量也與原子之間的距離有關。從上面可以看出,要獲得高強度nai磨材料,應選擇氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、剛玉、板狀剛玉、致密剛玉、碳化硅、碳化鈦、硼化鈦等離子和共價化合物。硼化鋯常用作磨料,廣泛應用于磨具行業。
    2、應形成微晶體和高密度的微觀結構。為了掃除缺陷,提高晶體的完整性,細、密、均勻、純是當前陶瓷發展的重要方向,近年來出現了許多微晶體、高密度、高純陶瓷材料,如熱壓氮化硅陶瓷,密度接近理論值,幾乎無孔,機械強度和nai磨性高,是傳統陶瓷無法比擬的。特別是近年來,各種纖維和晶須結構完整,幾乎無缺陷,強度可提高數量級。因此,在設計超nai磨陶瓷涂料時,應充分考慮材料的結構,盡量控制孔的含量,提高澆筑密度,細化原料的晶體發育,形成微晶體結構,提高晶體的完整性。
    3、采用鋼纖維增強和金屬網增強的雙重增強機制。為了提高材料的nai磨性和結構強度,大力提高nai磨材料的使用壽命,增強材料的高速機械沖擊,減少長期應力條件下材料疲勞造成的破壞,應采取增強措施,改良材料結構,優化其性能。纖維增強具有明顯、操作簡單、成本低的特點,已廣泛應用于材料設計中。金屬網的增強和韌性也廣泛應用于水泥行業。這兩種方法的結合將進一步提高材料的韌性。鋼纖維增強的物理原理告訴我們,隨著鉚接纖維的增加,材料的韌性將顯著增加,因為引入了塑性機制,改善了nai磨材料的變形機制,提高了材料抗應力疲勞引起的剝落和塊,從而提高了材料的韌性。
    4、使用細顆粒來增強襯里的機械強度。當在陶瓷材料中添加高強度顆粒時,材料抵抗應力引起的裂紋擴張將得到明顯的抑制。當裂紋在應力作用下擴展時,由于顆粒的高強度和小膨脹系數,裂紋被“釘子”刺穿。為了繼續擴展,需要更多的能量來穿透顆?;蚱D裂紋,增加界面積,從而增加能量消耗,提高材料的強度和韌性。添加顆粒后,材料的彈性模量和剪切模量增加,材料的強度和nai磨性顯著提高,可以提高nai磨材料的使用壽命,降低生產成本。
    5、化學強化材料的強度和韌性。為了提高nai磨陶瓷涂料維護期的強度,粘合劑的水化過程,需要在材料表面涂抹維護劑。須設計新的維護劑,是一種化學涂料,采用離子交換,使表面摩爾體積大于內部材料,由于表面體積膨脹受內部材料限制,產生兩向壓應力,提高材料的屈服強度和斷裂韌性。通常用大離子代替小離子,由于擴散和帶電離子的影響,壓力層厚度有限?;瘜W強化是現代材料發展的重要方向,可操作性強,非常you效。

    6、襯里應選擇優良的結合劑來提高結合性能。國外公司生產的陶瓷nai磨材料結合劑為水泥,結合強度強。其產品采用gao標準水泥,加入硅粉,nai磨性高,遠高于傳統水泥結合強度,采用高強度混凝土設計理念,加入超塑化劑,大大提高混凝土流變學特性,加水量僅為5%。因此,根據MDF和高性能混凝土的設計理念,參照特種高強度混凝土的配方,在嚴格控制顆粒級配的同時,控制粉末的粒度組成和各種微粉末的比例,混合復合減水劑,優化混凝土的流變性,提高結合性能。為了提高混凝土的強度和耐磨性,盡量減少水泥和低硬度粉末的數量,加入一些聚合物材料,配合交聯劑,使結合強度增加數倍,顯著提高耐磨性。為了優化陶瓷涂料的中溫性能,克服中溫階段有機材料揮發分解引起的強度降低和水泥脫水

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