在水泥廠中，有很多設(shè)備和管道要受到有腐蝕作用的散狀物料的沖刷而引起磨損。據(jù)統(tǒng)計，水泥行業(yè)因磨損而引起的停機時間占總停機時間的50%～55％。設(shè)備磨損問題已經(jīng)成為決定一個水泥企業(yè)高效運營的至關(guān)重要的因素之一。目前，我國的耐磨材料整體消耗平均約為500g/t水泥，與發(fā)達國家整體<200g/t水泥相比還有較大差距。因此，提高水泥設(shè)備相關(guān)零件的耐磨性，降低耐磨材料的消耗，大幅度提高耐磨件的使用壽命，對提高設(shè)備運轉(zhuǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源和能源具有重大的意義。當(dāng)前，一種命名為耐磨陶瓷涂料的新型材料應(yīng)用于水泥設(shè)備的維護中，取得了較好的使用效果。
一、耐磨陶瓷涂料的特點
耐磨陶瓷涂料是一種非金屬膠凝材料，它是采用耐酸和耐堿的人工合成原料，經(jīng)嚴格的工藝配比和先進的無機聚合技術(shù)制成的一種粉狀陶瓷材料。在施工現(xiàn)場，將特制液體無機膠水加入這種材料，采用人工或機械方式涂抹在設(shè)備內(nèi)襯或表面，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，在常溫下3天后達到陶瓷的結(jié)合強度和硬度，故命名為耐磨陶瓷涂料。其特點是：
�。�1）具有極高的機械強度和剛度。陶瓷耐磨涂料主要由耐磨骨料和結(jié)合系統(tǒng)組成，密度非常大，無大的宏觀缺陷，強度可達130MPa，是一般混凝土和耐火澆注料無法企及的，主要是采用了離子化合物和部分人工合成共價化合物，其離子鍵結(jié)合牢固，所以強度和剛度很大，可有效抵御物料的沖擊力和剪切應(yīng)力。而結(jié)合系統(tǒng)由于采取復(fù)合強化措施和特殊處理，形成化學(xué)結(jié)合，致使其強度很高。
�。�2）具有優(yōu)良的韌性和抗震性。由于陶瓷耐磨涂料采用無定向鋼纖維和定向網(wǎng)狀增強措施，通過耦合進一步改善韌性，所以斷裂韌性強，可有效防止沖擊力造成的破損和剝落。另一方面，由于離子鍵和其共價鍵為強結(jié)合鍵，鍵能比較高，低溫對其影響很小，而且它的振動頻率極高，常溫難以對其構(gòu)成威脅，不會產(chǎn)生熱震損毀。
�。�3）整體性好。由于耐磨陶瓷涂料采取了雙重補強措施，有的甚至采取了多種補強措施，有效地改善了材料性能，而且陶瓷材料低的膨脹系數(shù)，使其體積穩(wěn)定，不可能產(chǎn)生裂縫，因而整體性好，另外施工為整體施工，無接縫出現(xiàn)，因而整體性進一步提高。
�。�4）環(huán)境相容性好。由于采用了耐酸和耐堿的人工合成原料，不會和礦渣發(fā)生反應(yīng)，同時由于這種材料多為高溫合成原料，晶體發(fā)育好，結(jié)構(gòu)完整，環(huán)境溫度不會對它造成大的影響，屬環(huán)境惰性材料，因而對環(huán)境敏感性差。
�。�5）無環(huán)境污染。耐磨陶瓷涂料為無機非金屬材料，主要成分為硅酸鹽，和地球巖石圈成分相近，不會造成土質(zhì)惡化和重金屬離子污染，不會影響生態(tài)環(huán)境，是一種綠色環(huán)保型的產(chǎn)品。
由于具有上述特點，常溫耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16Mn鋼的9倍、65Mn鋼的8倍、耐火澆注料的45倍，可適宜于大量推廣應(yīng)用。
二、施工方法與養(yǎng)護
水泥廠可以根據(jù)不同的設(shè)備或零件的操作溫度，選用不同種類的耐磨陶瓷涂料，具體可參見生產(chǎn)商提供的使用說明書。
根據(jù)磨損介質(zhì)和沖刷速度的不同，一般在風(fēng)管、彎頭和旋風(fēng)分離器處的施工厚度為20mm，局部磨損嚴重的部位，如選粉機下料錐斗、下料溜槽等處，可以增加施工厚度至30mm或40mm.
在施工厚度為20mm的情況下，經(jīng)過除油脂、除漆等底層后，直接在設(shè)備母板上焊接鋼網(wǎng)，通常采用花網(wǎng)式焊接，焊點之間的間距為200mm～300mm.然后將現(xiàn)場攪拌均勻的耐磨陶瓷干粉、水、鋼纖維的混合物涂抹上即可。由于陶瓷涂料的常溫固化速度非�？欤虼�，每次攪拌好后應(yīng)盡快完成施工，這個施工時間期限根據(jù)現(xiàn)場溫度的不同，一般為30min～60min.殘留的混合物在開始凝固后就不能繼續(xù)使用了。
在施工厚度超過20mm的情況下，則需要先在設(shè)備母板上焊接隔離鋼筋。施工厚度為30mm時，采用6mm的鋼筋；施工厚度為40mm時，采用8mm～10mm的鋼筋；然后再在鋼筋上焊接鋼網(wǎng)，攪拌、涂抹程序與施工厚度20mm時一樣。
如果是高溫情況下的應(yīng)用，例如三次風(fēng)閥門，則先在閥體上安裝耐火澆注料，其厚度根據(jù)母板使用的材質(zhì)和許可的熱耗來確定。然后再在耐火澆注料表面焊接鋼網(wǎng)，涂抹耐磨陶瓷涂料。
定向纖維的使用增強了耐磨陶瓷涂層的韌性，使其具有一定的抗形變能力，因此無論是在現(xiàn)場安裝好的設(shè)備上施工，還是在車間里施工完畢后再吊裝，都不會影響它的強度和使用壽命。
耐磨陶瓷涂料常溫下（20℃）養(yǎng)護3天就可以達到所需要的強度和硬度，就可投入使用。
三、使用壽命
耐磨陶瓷層的使用壽命與粉塵顆粒的大小、濃度、速度和沖刷角有關(guān)，顆粒越小，濃度越低，沖刷速度越低以及沖刷角度越小，耐磨陶瓷層的使用壽命就越長。通常在礦渣微粉生產(chǎn)線的網(wǎng)管里，微粉比表面積為420～450m2/kg，濃度在350g/Nm3，速度在28～30m/s，沖刷角度為30°的情況下，20mm的耐磨陶瓷層可以使用8～10年。生料磨和熟料磨粉磨的物料比礦渣的易磨性好，相同的施工厚度，使用壽命在10年以上。
四、應(yīng)用實例
重慶騰輝集團地維水泥有限公司在2500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線中，應(yīng)用耐磨陶瓷涂料取得了很好的效果。該廠在以下部位應(yīng)用了耐磨陶瓷涂料：篦冷機至頭排電除塵器的進風(fēng)管道，頭排電除塵器的進風(fēng)口氣體分布板，篦冷機破碎機下料口，煤磨磨頭倉錐部，風(fēng)掃煤磨出風(fēng)管，煤磨動態(tài)選粉機殼體以及風(fēng)錐體，煤磨動態(tài)選粉機出口到煤磨除塵器的進風(fēng)管道，MPS4000B立磨磨輥的密封風(fēng)管，MPS4000B立磨到旋風(fēng)分離器的進風(fēng)管道以及旋風(fēng)分離器內(nèi)部殼體，旋風(fēng)分離器到循環(huán)風(fēng)機的管道。通過一年多的使用證明，應(yīng)用耐磨陶瓷涂料保護易磨損部位，施工方便快捷，耐磨性、耐高溫性好，無剝落現(xiàn)象，表面幾乎無磨損，達到了該公司設(shè)計要求和維護的目的，大大降低了維護費用和生產(chǎn)成本，提高了設(shè)備的運轉(zhuǎn)率。
