霍永軍

摘 要：雙金屬復(fù)層耐磨襯板應(yīng)用于重介淺槽分選機(jī)，解決了普通襯板磨損速度過快的問題，淺槽襯板使用壽命提高了3至5倍，延長了淺槽襯板的維護(hù)保養(yǎng)周期，對設(shè)備使用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：雙金屬復(fù)層；耐磨板；重介淺槽；底襯板

選煤廠重介淺槽分選工藝簡單，自動(dòng)化程度高，分選效率高，處理能力大，精煤回收率高，易于操作和維修。由于介質(zhì)的沖刷、部件之間及部件與物料間的摩擦，使一些磨損消耗件的使用壽命降低，需要用戶在使用過程中逐步發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化，如淺槽滑道、底襯板等。磨損件的更換大大增加了檢修工作量，還影響生產(chǎn)進(jìn)度。所以好的耐磨材料的選擇直接影響設(shè)備的使用壽命和維護(hù)周期。

一、重介淺槽分選機(jī)簡介

（一） 重介淺槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

重介分選機(jī)的槽體是一個(gè)槽式金屬結(jié)構(gòu)件。槽體長邊兩側(cè)分別設(shè)有入料箱和溢流堰。入料箱底部設(shè)有水平流介質(zhì)管，為淺槽分選機(jī)提供水平介質(zhì)流。上升介質(zhì)流通過槽體底部的上升介質(zhì)流斗進(jìn)入槽體。槽體底部鋪有一層帶孔的耐磨襯板，槽體長邊兩側(cè)下部各有一條刮板鏈滑道，刮板沿滑道移動(dòng)，將矸石從槽體頭排出。

（二） 重介淺槽的工作原理

重介質(zhì)淺槽分選機(jī)依據(jù)密度不同對煤炭進(jìn)行分選，低于介質(zhì)密度的輕產(chǎn)物會(huì)漂浮在上方，并在水平流的作用下流過溢流堰，成為精煤產(chǎn)品；高于工作介質(zhì)密度的物料即為矸石，會(huì)沉到槽體底部，由低速運(yùn)轉(zhuǎn)的鏈刮板刮出淺槽分選機(jī)。

二、雙金屬復(fù)層耐磨鋼板概述

雙金屬復(fù)層耐磨鋼板是專供大面積磨損工況使用的板材產(chǎn)品，是在韌性、塑性很好的普通低碳鋼或者低合金鋼表面通過堆焊方法復(fù)合一定厚度的硬度較高、耐磨性優(yōu)良的耐磨層而制成的板材產(chǎn)品。耐磨層一般占總厚度的1/3–1/2。工作時(shí)由基體提供抵抗外力的強(qiáng)度、韌性和塑性等綜合性能，由耐磨層提供滿足指定工況需求的耐磨性能。

耐磨層主要以鉻合金為主，同時(shí)還添加錳、鉬、鈮、鎳等其它合金成份。利用電弧的方式將高達(dá)20–30%的碳化鉻合金結(jié)合到合適的鋼鐵基板上構(gòu)成的復(fù)合耐磨層板。該層板堆焊層材質(zhì)均勻，外觀規(guī)則，耐磨層金相組織中的碳化物呈纖維狀分布，且與表面垂直，表面硬度可達(dá)到HRc58–62。合金碳化物在高溫下有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，保持較高的硬度，同時(shí)還具有很好的抗氧化性能，在500℃以內(nèi)完全正常使用。

三、雙金屬復(fù)層耐磨鋼板的性能描述

（一）優(yōu)秀的耐磨性

由于碳化物層與磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。與幾種典型的材料耐磨性對比如下：

1.與低碳鋼；20～25：1

2.與鑄態(tài)高鉻鑄鐵；1.5～2.5：1

（二）良好的耐沖擊性

耐磨復(fù)合鋼板的基板為低碳鋼或低合金不銹鋼等韌性材料，耐磨層和基材之間是冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，可在受沖擊的過程中吸收能量，耐磨層不會(huì)脫落，體現(xiàn)雙金屬的優(yōu)越性，耐磨層抵抗介質(zhì)的磨損，基板承受介質(zhì)的載荷，因此有良好的耐沖擊性?？梢詰?yīng)用到振動(dòng)、沖擊較強(qiáng)的工況條件下，這一點(diǎn)是鑄造耐磨材料和陶瓷材料所不及的；

（三）良好的耐腐蝕性

耐磨復(fù)合鋼板的合金層中含有高百分比的金屬鉻，故具有一定防銹和耐腐蝕能力。用于落煤筒和漏斗等場合可以做到防止粘煤。

（四）品種規(guī)格齊全

耐磨鋼板規(guī)格全，品種多，已成商品系列化。耐磨合金層的厚度在3～20mm。復(fù)合鋼板的厚度最薄為6mm，厚度不限。目前，標(biāo)準(zhǔn)耐磨鋼板可提供1200或1450×2000mm，也可根據(jù)用戶需求，按尺寸定做加工。

（五）高性能價(jià)格比

使用耐磨復(fù)合鋼板制造機(jī)件的造價(jià)較普通材料有所提高，但機(jī)件的使用壽命增長，綜合考慮維修費(fèi)用、備件費(fèi)用和停機(jī)損失，其性能價(jià)格比比普通材料高2–3倍。

（六）耐磨復(fù)合鋼板的表面裂紋

耐磨復(fù)合鋼板的耐磨層表面通過形成細(xì)小均勻的裂縫釋放能力，保持整幅板面平整無扭曲變形，限制產(chǎn)生應(yīng)力集中，裂縫僅局限于硬層內(nèi)，使用過程也不會(huì)向韌性很好的基板中擴(kuò)展。

四、應(yīng)用范圍

雙金屬復(fù)層耐磨鋼板已廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、水泥、電力、玻璃、礦山、建材、磚瓦等行業(yè)，與其他材料相比，有很高的性價(jià)比，已經(jīng)受到越來越多行業(yè)和廠家的青睞。為我國工業(yè)設(shè)備、工件的磨損失效提供了重要的耐磨保護(hù)措施，極大地提高了設(shè)備、工件的使用壽命，為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本做出了重要貢獻(xiàn)。

五、雙金屬復(fù)層耐磨鋼板在重介淺槽分選機(jī)底襯板上的應(yīng)用

哈爾烏素露天礦選煤廠使用的重介淺槽分選機(jī)，首次使用時(shí)采用普通360耐磨鋼板作為淺槽襯板材料。由于淺槽底襯板通過的物料都是經(jīng)過重介洗選后的高密度煤矸石，硬度高，淺槽刮板通過鏈條帶動(dòng)將底襯板上的矸石物料移動(dòng)摩擦帶出，再加上介質(zhì)的沖刷，因此對淺槽襯板材料的耐磨性能要求很高。實(shí)踐表明，360耐磨襯板材料使用壽命很短（6～10個(gè)月），尤其是彎曲段襯板和上彎道襯板磨損速度快，更換頻繁，嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。為延長襯板使用壽命，通過調(diào)查研究，采用雙金屬復(fù)層耐磨鋼板作為淺槽底襯板，試用結(jié)果表明，雙金屬復(fù)層耐磨襯板的使用壽命得到了極大的提高（壽命可達(dá)2.5～3年），延長了淺槽維護(hù)周期。

六、雙金屬復(fù)層耐磨襯板的加工工藝

雙金屬復(fù)層耐磨襯板采用12mm厚、Q235板材作為母板，熔敷4mm耐磨合金層制成。

（一）將12mm厚的Q235板按照尺寸要求進(jìn)行火焰切割。

（二）按照尺寸要求加工安裝孔（裝M16沉頭螺栓用孔）。

（三）加工濾水孔，孔徑φ14，數(shù)量：每塊機(jī)尾襯板616個(gè)孔。

（四）加工機(jī)頭弧形襯板44°弧。

（五）在襯板上堆焊4mm厚耐磨合金層，堆焊時(shí)要繞開安裝孔。

（六）由于焊接變形，待堆焊結(jié)束冷卻后，采用滾壓工藝校正耐磨襯板的變形，保證襯板的平面度要求。

（七）表面噴砂處理，消除銹跡、氧化皮。

（八）打印記編號(hào)，保證現(xiàn)場安裝的正確性。

七、結(jié)論

雙金屬復(fù)層耐磨襯板的應(yīng)用，解決了普通襯板磨損速度過快的問題，淺槽襯板使用壽命提高了3至5倍，延長了淺槽襯板的維護(hù)保養(yǎng)周期，對設(shè)備使用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)效益顯著，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[3]嚴(yán)仁昌，武洪明.雙金屬復(fù)層耐磨鋼板的組成與特點(diǎn).水泥工業(yè)抗磨技術(shù)匯編，2013.