周平安:水泥工業(yè)耐磨材料技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)水泥網(wǎng)信息中心 · 2011-05-31 00:00 留言

中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)抗磨技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)名譽(yù)主任、中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)高級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問(wèn)周平安教授

  5月21日,5月21日,由中國(guó)水泥網(wǎng)主辦的“2011第四屆國(guó)際粉磨峰會(huì)”在南京國(guó)際會(huì)議大酒店召開(kāi)。中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)抗磨技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)名譽(yù)主任、中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)高級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問(wèn)周平安教授做了主題演講,圍繞耐磨材料和備件消耗在水泥工業(yè)生產(chǎn)中所占的地位;耐磨材料在各個(gè)主要工業(yè)領(lǐng)域中的消耗和比重;耐磨材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);耐磨材料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);耐磨材料行業(yè)和水泥工業(yè)合作的前景和方向等幾個(gè)方面向與會(huì)者分享了自己的觀點(diǎn)。主要內(nèi)容如下:

  水泥工業(yè)中主要消耗工序及耐磨件

消耗工序
采掘
破碎
研磨
輸送
主要磨損零件
潛孔鉆頭、轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)斗齒
顎式破碎機(jī)齒板、錘頭、磨輥
襯板、磨球
篦子板、溜槽、管道、閥門(mén)、風(fēng)機(jī)葉片

  我國(guó)鑄件2009年的總產(chǎn)量約3000多萬(wàn)噸,占世界第一( 其次是:美國(guó)和日本)。耐磨件主要消耗領(lǐng)域在:冶金礦山,建材水泥和火力發(fā)電行業(yè)。冶金礦山的用量要比建材水泥行業(yè)的多,但是在冶金礦山使用耐磨件的狀況水平都不如水泥行業(yè),耐磨件和水泥行業(yè)結(jié)合的歷史是最悠久的,也給耐磨行業(yè)帶來(lái)了極大的促進(jìn)。

  耐磨件總的消耗量為:300萬(wàn)噸/年,占鑄件總生產(chǎn)量10%。

  水泥廠球磨機(jī)成本消耗所占比例

  耐磨介質(zhì)消耗比例:

  冶金采礦行業(yè)占57%、水泥行業(yè)占28%、砂石混凝土行業(yè)占14%。

表 全國(guó)近幾年各行業(yè)磨礦介質(zhì)消耗量統(tǒng)計(jì)

    項(xiàng)目
行業(yè)
總產(chǎn)量
單   耗
消 耗  量(萬(wàn)噸)
備    注
07
08
09
07
08
09
鐵礦(億噸)
7.0707
7.8
8.8
1.2kg/t
84.84
92.82
105.6
低鉻球
有色(萬(wàn)噸)
2350
2520.3
2650
0.8kg/t
23.06
24.73
26.01
低鉻球
水泥(億噸)
13.6
14
16.5
0.169
kg/t
16.088
16.52
19.52
高鉻球
火電(億KWh)
27218
27900.8
29867
5,16t/
億KWh
8.426
8.638
9.246
低鉻球
其它行業(yè)
 
 
 
 
8
9
10
 
合計(jì)
 
 
 
 
140.41
151.71
170.38
 

  其他行業(yè)耐磨鑄鋼件消耗量

  破碎機(jī)耐磨件年用量約20萬(wàn)噸;

  軋輥類(lèi)耐磨件年用量約20萬(wàn)噸以上;

  斗齒類(lèi)耐磨件年用量在10萬(wàn)噸以上;

  履帶類(lèi)耐磨鑄鋼件年用量在10萬(wàn)噸以上;

  渣漿泵類(lèi)過(guò)流耐磨鑄鋼件約5萬(wàn)噸左右;

  耐磨管類(lèi)耐磨鑄件年用量在5萬(wàn)噸以上

  其它行業(yè)耐磨件年用量合計(jì)約70萬(wàn)噸。

  我國(guó)金屬耐磨鑄鋼件年需求量約為100萬(wàn)噸

  金屬耐磨材料的增漲幅度和其它主要使用耐磨材料行業(yè)增漲幅度是基本上同步,耐磨材料增漲幅度平均在5-10%左右。

  水泥工業(yè)耐磨材料行業(yè)目標(biāo)和任務(wù):

  提高耐磨件的質(zhì)量品質(zhì)和應(yīng)用水準(zhǔn);

  降低水泥工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)和采購(gòu)成本;

  改善環(huán)境和節(jié)能減排。碼[Page]

  耐磨材料技術(shù)在水泥行業(yè)內(nèi)的發(fā)展

  計(jì)算機(jī)仿真和模擬技術(shù)的應(yīng)用;

  新型耐磨材料系列和標(biāo)準(zhǔn)化;

  冶金質(zhì)量和鑄造工藝改善的新技術(shù);

  復(fù)合材料和修復(fù)技術(shù);

  機(jī)械化和自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù);

  信息化和電子商務(wù)。

  新型耐磨材料系列和標(biāo)準(zhǔn)化

  抗磨白口鑄鐵件(GB/T8623)

  鑄造磨球 (GB/T 17445-2008 )

  建材工業(yè)用鉻合金鑄造磨球標(biāo)準(zhǔn) (JC/T533-2005)

  奧氏體錳鋼鑄件GB/T (5680-2009)

  鉻錳鎢系抗磨鑄鐵件GB/T XXXX-2009

  水泥工業(yè)用 耐磨件堆焊 通用技術(shù)條件JC/T 2011

  美國(guó)ASTM A532/A532M-93(a 2003)《抗磨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》和歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 12513:2000

  耐磨鑄件生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化

  耐磨鑄件生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化逐步代替工人的繁重的體力勞動(dòng);

  提高生產(chǎn)效率和鑄件質(zhì)量;

  節(jié)省能源和改善環(huán)保。

  冶金質(zhì)量和鑄造工藝改善的新技術(shù)

  改進(jìn)表面質(zhì)量的鑄造工藝新技術(shù):

  真空薄膜負(fù)壓造型(V法)

  消失模造型技術(shù)(EPC法)

  耐磨材料品質(zhì)的改善和新型耐磨材料系列的發(fā)展

  普通白口鑄鐵-合金白口鑄鐵(鎳硬鑄鐵、高、低鉻鑄鐵)-奧貝球鐵-含碳化物的等溫淬火球鐵(CADI);

  高錳鋼(中錳鋼)-合金鋼

  復(fù)合材料(耐磨堆焊、耐磨鋼板、陶瓷鑲鑄、雙金屬澆注)

  磨球的硬度分布

磨球本體的沖擊韌性

  CADI磨球裝機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

  使用CADI磨球的節(jié)電效果

  提高鋼鐵液體冶金質(zhì)量的主要措施

    爐底吹氬純凈鋼水技術(shù);

    各種變質(zhì)劑技術(shù);

    納米變質(zhì)技術(shù)碼[Page]

  納米變質(zhì)劑的作用原理和效果

  特點(diǎn):納米變質(zhì)劑具有高硬度、耐高溫、粒度?。ㄐ∮?0nm)、表面能大、分散性好和表面ZETA電位低(-  18.0mv)等特點(diǎn) ,與金屬具有較好的結(jié)合力,更容易生成晶核、滲透和產(chǎn)生彌散強(qiáng)化作用。

  作用:具有比一般變質(zhì)劑更強(qiáng)的細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用??擅黠@改變金屬基體和碳化物等組織結(jié)構(gòu),同時(shí)增強(qiáng)合金的硬度、韌性、抗拉和耐磨性能,從而提高金屬耐磨材料品質(zhì)并減少一定量的稀貴金屬或熱處理工序等)。

  鞍鋼鋼研所試驗(yàn)

  1)納米粉體的冶煉添加試驗(yàn)研究

  2)TiN納米粉體在高強(qiáng)鋼中的應(yīng)用試驗(yàn)研究

  3)ZrB2納米粉體在工程機(jī)械用鋼中的應(yīng)用

  高錳鋼加入TiN試驗(yàn)

  (中間合金和吹氬)

編號(hào)
試棒內(nèi)容
鑄態(tài)沖擊性能
平均值
提高值
1
ZGMn18第一爐原樣
12、14、14、13
13.25
100
2
中間合金加入量為萬(wàn)分之三
18、20、15、18
17.75
130.18
3
中間合金加入量為萬(wàn)分之五
11、12、11、10
11
83.1
4
ZGMn13第二爐原樣
7、6、6、4
5.75
100
6
吹氬加入法,加入量為萬(wàn)分之六
6、8、6、6
6.5
113.04

  TiN在Mn18Cr2中的存在形式

 

a、

Element
Wt%
At%
 NbL
17.20
09.73
 TiK
79.18
86.86
 FeK
03.63
03.41

b、

Element
Wt%
At%
 C K
11.75
44.80
 NbL
60.57
29.85
 TiK
18.95
18.12
 CrK
01.16
01.02
 MnK
01.79
01.49
 FeK
05.78
04.74

  從電子衍襯像上可以看出基體中存在有納米級(jí)的第二相,電子衍射花樣標(biāo)定表明基體為γ相,第二相為T(mén)iN。

  耐磨技術(shù)在水泥工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

  耐磨堆焊

  耐磨陶瓷

  1)耐磨陶瓷貼片

  2)耐磨陶瓷涂料

  耐磨復(fù)合鋼板

  復(fù)合和鑲莰技術(shù)

  耐磨堆焊

  耐磨堆焊的優(yōu)點(diǎn)是:技術(shù)成熟,靈活方便,成本低廉,效果明顯。

  堆焊既可在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù),也可在工廠中進(jìn)行在線堆焊。

  耐磨陶瓷

  耐磨陶瓷片

  耐磨陶瓷涂料

  耐磨材料行業(yè)與水泥工業(yè)的合作前景

  長(zhǎng)期以來(lái),耐磨材料行業(yè)一直是是水泥工業(yè)忠實(shí)和必不可少的合作伙伴,它對(duì)水泥工業(yè)提高效益、降低成本和節(jié)能減排有著重大的作用和影響;

  耐磨企業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)團(tuán)體而存在,有若干耐磨企業(yè)已具備相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模并基本完成了必要的技術(shù)改造并逐漸進(jìn)入規(guī)模化運(yùn)作階段;

  耐磨材料行業(yè)正在走整合的道路并創(chuàng)造新的模式,將以行業(yè)或集團(tuán)的形式和大型水泥集團(tuán)逐步建立起長(zhǎng)遠(yuǎn)的、效率更高的、互惠互利、互相促進(jìn)的伙伴關(guān)系,以適應(yīng)和滿足水泥工業(yè)的發(fā)展需求

  電子商務(wù)平臺(tái)和信息化

  建設(shè)電子商務(wù)和大客戶服務(wù)銷(xiāo)售平臺(tái)的好處

  通過(guò)團(tuán)購(gòu)、專(zhuān)賣(mài)、推銷(xiāo)等手段和行業(yè)間的緊密合作,壓縮不必要的中間費(fèi)用,把最先進(jìn)、可靠的備品備件供應(yīng)給水泥企業(yè);

  通過(guò)網(wǎng)絡(luò)跟蹤、調(diào)查、總結(jié)、推廣的形式,把新技術(shù)、新產(chǎn)品在第一時(shí)間介紹給用戶并建立良好的合作伙伴關(guān)系;

  通過(guò)行業(yè)活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),把廣大水泥、企業(yè)和制造經(jīng)營(yíng)企業(yè)的庫(kù)存聯(lián)接起來(lái),實(shí)現(xiàn)社會(huì)化運(yùn)作。


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