GY-1型高強陶瓷耐磨料在沖渣溝中的應(yīng)用

尚冬梅 趙成 亓洪釗

摘要：萊鋼6#高爐東、西出鐵場出渣口落差大約有3米，對原鑄鐵板內(nèi)襯沖刷特別嚴重，甚至將沖渣溝鋼筋砼底板沖刷出較大坑洞，兩側(cè)立壁被沖刷掉厚度的一半，嚴重影響了沖渣溝的正常使用。用CGM灌漿料將砼底板及立壁進行修復(fù)，在原砼立壁及底板植筋，將鋼網(wǎng)與之牢固焊接，用耐磨性及耐腐蝕性較好的高強陶瓷耐磨料（抹灰型）代替鑄鐵板做內(nèi)襯，工期4d。使用11個月，磨損輕微。

關(guān)鍵詞：沖渣溝；灌漿料；鋼網(wǎng)；高強耐磨料

GY-1 type high strength wear resistant ceramic material application in slag ditchShangDongmeiZhao chengQihongzhao

(SHANDONG LAIGANGCONSTRUCTCO.LTD，SHANDONG LAIWU 271104)

Abstract：Laiwu Steel 6 # BF east and west cast house slag mouth drop about 3 meters, the original cast iron plates lined with erosion is particularly serious, and even reinforced concrete floor groove slag washed out of large holes, both sides set the thickness of the wall was washed away half of severely affected the normal use of slag ditch.CGM filling with concrete floor and is expected to repair the wall stand, stand in the original concrete wall and floor anchorage, firmly with them in steel mesh welding, wear and corrosion resistance with good wear-resistant high-strength ceramic materials (plaster model) instead of cast iron board to do lining, time 4d. 11 months of use, wear minimal.

Keywords：Slag ditch；Grouting material；Steel；High-strength wear-resistant material

1概況

萊蕪鋼鐵集團股份有限公司煉鐵廠5#、6#高爐共用一條沖渣溝，6#高爐東出鐵場出渣口距渣池31.5米（即沖渣溝長31.5米），渣溝深度為4.2米，寬2.2米，有效高度1米，底部有效寬度1米，出渣口與溝底落差達到3米，渣溝中的水、渣流速很快, 同時蒸汽也很大，對原鑄鐵板內(nèi)襯沖刷特別嚴重，甚至將鑄鐵板內(nèi)襯完全磨損掉、將鋼筋砼底板沖刷出較大坑洞，兩側(cè)鋼筋砼立壁被沖刷掉厚度的一半甚至完全沖刷掉，鑄鐵板內(nèi)襯半年就得更換一次，嚴重影響了沖渣溝的正常使用。

2 GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）的應(yīng)用

2.1提高內(nèi)襯耐磨性能的機理

磨損是固體、液體、氣體（蒸汽）及其混合物等磨料顆粒與物體表面產(chǎn)生相對運動而使其不斷損失的復(fù)雜過程。根據(jù)摩擦表面的磨損過程和破壞機理特征，磨損可分為顆粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損。一般磨損通常是幾種磨損的綜合，高溫磨損實際上是粘著磨損和顆粒磨損的綜合現(xiàn)象。根據(jù)材料的磨損機理，要提高內(nèi)襯的耐磨性能，應(yīng)從以下幾個方面入手：

2.1.1內(nèi)襯材料的硬度

一般來說，只有內(nèi)襯材料的硬度高于磨料的硬度，才能提高內(nèi)襯材料的耐磨性。但并非硬度越高越好，只有材料方硬度和斷裂韌性處于最佳配合時，耐磨性能最優(yōu)。高溫時，不僅要求有良好的高溫硬性，而且要求內(nèi)襯材料與介質(zhì)的反應(yīng)性要小。

2.1.2內(nèi)襯和基本材料要相配，基本無反應(yīng)

內(nèi)襯由于負荷工作，應(yīng)有足夠的硬度和屈服強度，以支撐內(nèi)襯不發(fā)生變形，不產(chǎn)生大的應(yīng)力造成分離。同時內(nèi)襯和基本材料在剛性、膨脹系數(shù)、彈性模量等方面要相配，以免造成工作損毀，而且內(nèi)襯材料和基本材料綜合性要好，只有形成最大的化學(xué)親和力而又不產(chǎn)生脆性界面，才能充分發(fā)揮耐磨內(nèi)襯的作用。

2.1.3內(nèi)襯材料顆粒間結(jié)合強度要高

內(nèi)襯材料顆粒間應(yīng)有很高的結(jié)合強度。基質(zhì)和硬質(zhì)骨料牢固地粘結(jié)在一起，不發(fā)生剝落，才能充分發(fā)揮高的耐磨性能。大部分的磨損是由于顆粒間結(jié)合強度不高，造成硬質(zhì)骨料脫落造成的，因此提高內(nèi)襯材料顆粒間的結(jié)合強度至關(guān)重要。

2.1.4內(nèi)襯材料腐蝕磨損

耐磨內(nèi)襯的耐磨性能還取決于襯體在化學(xué)介質(zhì)中的耐腐蝕性能，襯體不能和工作介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，否則襯體材料的耐磨性能將大大降低，甚至失去耐磨作用。

2.2 GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）理化指標(biāo)（見表1）

表1中數(shù)據(jù)可以說明，GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）滿足沖渣溝內(nèi)襯耐磨性的要求。

2.3 GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）施工方法

2.3.1基層處理

在GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）施工前，應(yīng)對砼底板及立壁進行處理：1、對于被沖刷出坑洞的底板及立壁，采用CGM灌漿料分別澆筑至與原底板及立壁一平，待灌漿料初凝后進行人工鑿毛處理；2、對于原砼底板及立壁完好的區(qū)域，清理殘余水渣后直接進行人工鑿毛處理。通過鑿毛處理，可以提高粗糙度及潔凈度，有利于提高高強陶瓷耐磨料與基層的粘結(jié)強度。

如果是在鋼體表面進行施工，施工前應(yīng)對鋼體表面進行清理，去除油污或灰塵，再用20%氫氧化鈉溶液對表面沖洗一次，再用干凈的自來水沖洗兩次晾干后進行下道工序，以免影響涂料的結(jié)合強度。

2.3.2植筋

在沖渣溝壁上鉆孔，用結(jié)構(gòu)膠植入螺紋12鋼筋，以固定焊接鋼網(wǎng)，植入長度為200mm，間距為200mm。在潔凈的砼壁上平鋪焊接直徑12毫米的鋼筋，焊接要求牢固。不能出現(xiàn)松動和擺動，鋼網(wǎng)采用平行排列，間距控制在200mm。

2.3.3鋼網(wǎng)安裝

焊接鋼網(wǎng)：鋼網(wǎng)采用直徑7.75毫米邊長50毫米的菱形冷軋耐熱鋼網(wǎng)，采用平鋪的方法，鋼網(wǎng)與砼壁距離控制在涂料厚度的三分之一左右，鋼網(wǎng)與鋼筋之間采用取點焊接，要求焊點焊接牢固，不能出現(xiàn)漏焊和虛焊，焊接后清理焊渣，以免影響界面結(jié)合強度。

2.3.4GY-1型高強陶瓷耐磨料（抹灰型）施工

混料采用強制式攪拌機攪拌，混合料倒入攪拌機干攪3分鐘，再加入5%～7%清潔飲用水?dāng)嚢?分鐘，視天氣變化、干濕程度酌情加減水量。

攪拌好的均勻混合涂料（涂料要求：料呈粘稠狀，富有流動性），在鋼網(wǎng)上進行人工涂抹，厚度100mm，要求厚度均勻，致密光滑。每次混料要求在35分鐘內(nèi)用完，若有剩余，時間超過90分鐘禁止使用。涂抹后用鋼鏟將表面抹平，以提高涂料的耐磨性能。

2.3.5養(yǎng)護

正常條件下養(yǎng)護溫度控制在15℃～25℃之間，氣溫低時應(yīng)升溫，每三小時灑水養(yǎng)護一次。氣溫高時應(yīng)灑水降溫，每小時灑水養(yǎng)護一次。養(yǎng)護時間不能少于72小時，晾干后可以使用。

3應(yīng)用效果

萊鋼股份煉鐵廠6#高爐東出鐵場水渣溝采用GY-1型高強陶瓷耐磨料做內(nèi)襯,同原有的沖渣溝鑄鐵板內(nèi)襯相比,結(jié)構(gòu)簡單，施工方便,工期短,投資少,主要是其抗沖磨性能好,從施工至今11個月,表面基本光滑,磨損輕微，無麻面無空鼓，效果良好。

參考文獻：

[1]賴琛,唐紹裘;金屬用耐磨耐高溫陶瓷涂料的研究[J];涂料工業(yè);2002年05期

[2]任恩平;邵正明;楊占印; N-100高強耐磨料在鋼鐵廠沖渣溝的應(yīng)用[J];施工技術(shù);2006年08期

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。