耐磨材料在冶金行業(yè)中的應用及經(jīng)濟比較

韓佳祺 尹喜林

【摘 要】我們國家的經(jīng)濟在不斷的發(fā)展，耐磨材料被廣泛應用。本文對耐磨材料在冶金行業(yè)中應用及經(jīng)濟比較進行了分析總結(jié)。通過對比非金屬耐磨材料與金屬耐磨材料性能、價位，認為非金屬耐磨材料近10年來發(fā)展很快，具有廣闊的前景，非金屬耐磨材料的合理搭配及選擇也應該引起重視。

【關鍵詞】耐磨材料；冶金行業(yè)；應用；經(jīng)濟比較

前言：

耐磨材料行業(yè)是直接為建材水泥、冶金礦山和火力發(fā)電工業(yè)服務的一個具有強大生命力的新型行業(yè)。以上原材料基礎工業(yè)在物料的采掘、破碎、研磨和輸送過程中都會大量的磨損，其中磨料磨損最為嚴重。由于磨損問題在工業(yè)生產(chǎn)中是不可避免。因此，只要有原材料基礎工業(yè)的發(fā)展，就需要有不斷的耐磨材料制造的零、部件的供應。而且，隨著工業(yè)的不斷進步和節(jié)約能源以及環(huán)保的要求，對耐磨材料的數(shù)量和品種的需求也會不斷擴大，這個行業(yè)也會更加興旺和具有更強的生命力。

一、耐磨材料的作用

耐磨材料是新材料領域的核心，對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，在全球新材料研究領域中，耐磨材料約占85%。隨著信息社會的到來，特種耐磨材料對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，是二十一世紀信息、生物、能源、環(huán)保、空間等高技術(shù)領域的關鍵材料，成為世界各國新材料領域研究發(fā)展的重點，也是世界各國高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點。

二、耐磨材料的分類

耐磨球是一種新型研磨材料，在建材，采礦各行業(yè)發(fā)揮著越來越大的功能，中國水泥建材，礦業(yè)需求量龐大，早期靠進口國外的耐磨產(chǎn)品解決內(nèi)需，但不是長遠之計，于是中國耐磨球產(chǎn)業(yè)自從80年代來，形成了從原材料，生產(chǎn)設備，產(chǎn)品研發(fā)等完善的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)基礎。

1、高錳鋼系列

它在很早的年代中地位非常的關鍵，這主要來自于它的獨特的優(yōu)勢特征，比如具有強大的韌性，當遇到非常高的沖擊力的時候就會發(fā)生硬化。不過它也也存在一些不利現(xiàn)象，比如，經(jīng)常會發(fā)生一些形變現(xiàn)象，而且沒有強大的抗磨性能。已從非強沖擊條件下應用的易損件中退出，但是在強沖擊負荷下應用的易損件中，它的地位仍然非常的顯著。

普通高錳鋼以及為了提高屈服強度添加各種合金元素的合金高錳鋼，在礦山球磨機、大型破碎機錘頭、板錘、反擊板、蓖板、顆式破碎機顆板及圓錐破碎機內(nèi)外錐等易損件中，占據(jù)的位置非常的高。

2、合金鋼系列

低碳中合金、中碳低合金、中碳中合金、低碳高合金等各種合金鋼，因為它的化學組成以及熱處理措施等能夠在非常廣的領域中改變，最終產(chǎn)品的機械性能指標差距很大，硬度HRC40-60，沖擊韌性ak10-100J/cm2，所以，我們通常是結(jié)合容易發(fā)生問題的部件的使用情況，來探索它們的耐磨特點，合理的使用它們的化學機理，以此來獲取最佳的效益。

中碳低合金鋼有許多優(yōu)勢條件，比如不需要使用較多的合金，活動費用不高，通常是通過水淬等的方式來獲取硬度的，符合容易發(fā)生問題的部件的抗磨使用時間。

中碳中合金鋼也有許多的優(yōu)勢條件，比如中等的合金含量使其基體組織得到固溶強化且有彌散碳化物，在進行熱處理的時候，不需要繁瑣的活動，而且機械性指標非常的好。和上述的比較來看，就算是在等同的應對條件之下，它具有更好的抗磨性，不過費用相對來講比較高。

低碳高合金鋼也有很多的優(yōu)勢條件，比如低碳、高合金的化學成分配合恰當?shù)臒崽幚砉に?，其韌性以及硬度等非常的優(yōu)秀，不過不利條件是費用相對較高。

3、微晶耐磨材料

微晶鑄石板是以各種礦渣為主要原料，經(jīng)熔化、壓延成型、晶化、退火而形成的一種高耐磨、耐腐蝕材料。微晶產(chǎn)品是近10年發(fā)展起來的，產(chǎn)品理化指標高于鑄石產(chǎn)品，板材壁厚僅10幾mm，占用料槽、料斗有效容積很小，價位比鑄石產(chǎn)品高。高爐的焦礦槽、原料場的汽車受料槽、煉鋼的地下料倉、燒結(jié)的配料倉、高爐噴煤系統(tǒng)的原煤倉等大量選用微晶襯板。

4、剛玉陶瓷材料

剛玉陶瓷材料以A12O3為主要原料，采用稀有金屬氧化物為熔劑，經(jīng)過1700℃高溫焙燒而成。剛玉陶瓷材料的洛氏硬度為80-90HRA，僅低于金剛石，遠超過耐磨鋼和不銹鋼。其耐磨性能經(jīng)測定，高于錳鋼、高鉻鑄鐵數(shù)10倍，在同等條件下延長使用壽命10倍以上。

剛玉陶瓷制品在非金屬無機耐磨材料領域?qū)儆诟叨水a(chǎn)品，價位較高。目前，在高爐煤氣系統(tǒng)的旋風除塵器、高爐水渣系統(tǒng)?；凵鲜褂?，國外在高爐沖渣溝、給料設備等部位采用，在水泥工業(yè)的石灰石破碎、原燃料預均化系統(tǒng)、生料立磨系統(tǒng)、煤磨系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、水泥粉磨系統(tǒng)和余熱發(fā)電系統(tǒng)上使用。

5、鑄石耐磨材料

鑄石耐磨材料起步于20世紀50年代，較早的生產(chǎn)廠家是東北的大連和山西的大同。鑄石制品是以天然巖石如輝綠巖、玄武巖等或工業(yè)廢渣為原料，加人一定的附加劑如角目巖、白云巖、螢石等，結(jié)晶劑如鉻鐵礦、欽鎂礦等，經(jīng)熔化、澆鑄、結(jié)晶、退火等工序加工而成的一種非金屬耐磨、腐蝕材料。鑄石制品的成型工藝有熔鑄成型、燒結(jié)成型、熱態(tài)直接燒鑄成型等三類。在冶金行業(yè)鑄石耐磨材料是較為理想的代替材料，具有一般金屬所達不到高耐磨度，其耐磨度是錳鋼的10倍，普通鋼材的30倍，抗酸堿腐蝕性能強。

6、超高分子聚乙烯材料

該材料做為襯板使用，是因其力學性能不高，用作金屬的襯里材料，將金屬的強度與其耐磨性結(jié)合在一起。用在煤礦、鋼鐵、焦化等行業(yè)，可以防止因煤炭自燃和其他因素造成的失火。超高分子聚乙烯材料屬于有機產(chǎn)品，適用于粉狀原料，特別是赫性較大的物料，其價位較高，使用面較窄。

三、耐磨材料企業(yè)如何做大做強

根據(jù)我國耐磨材料行業(yè)的現(xiàn)狀和特點，今后耐磨材料企業(yè)的發(fā)展方向應該是：單一品種的優(yōu)質(zhì)規(guī)?；a(chǎn)或多品種專業(yè)化生產(chǎn)兩個方向。企業(yè)可以根據(jù)自身的特點進行產(chǎn)品定位，并確定自己戰(zhàn)略目標。中、小企業(yè)應努力往規(guī)?；姆较虬l(fā)展并逐漸成為本行業(yè)的拳頭企業(yè)；而大型企業(yè)應該在規(guī)?；a(chǎn)的基礎上往多品種專業(yè)化方向發(fā)展，特別是要進一步提高自己的企業(yè)形象和技術(shù)水準，努力生產(chǎn)高附加值的耐磨產(chǎn)品，起到領頭羊的帶頭作用。

成為有競爭力的耐磨材料企業(yè)應當具備以下幾個條件：具有一定的生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟實力；擁有必要的現(xiàn)代化的生產(chǎn)裝備和測試儀器；先進的經(jīng)營管理機制；完善的質(zhì)量管理體系（東方碾磨公司董事長趙金斌在談到他的企業(yè)核心競爭力時表示：“過去是市場決定標準，現(xiàn)在是標準引領市場，如何打好標準這張牌，對振興耐磨材料這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)至關重要。”他給我們算了一筆賬，普通高鉻球以前國家標準規(guī)定鉻的含量要大于等于11，但在實踐中鉻的含量完全可以下降為大于等于10。通過制定相關標準，一噸成品將節(jié)約200至300元錢，產(chǎn)品性能還能大幅提高，這也完全符合國家提出的節(jié)能減排要求。）；高水平的技術(shù)和管理人才；同行業(yè)企業(yè)之間的競爭時，不能排斥企業(yè)互惠協(xié)作，同一地區(qū)、同一產(chǎn)品尤為重要。外部企業(yè)利用我們行業(yè)之間的不協(xié)調(diào)和政策上的漏洞，相互壓價、從中獲利，也是屢見不鮮的。

四、結(jié)束語

耐磨材料在工業(yè)領域和社會生活中廣泛使用，設計單位、生產(chǎn)單位相關人員了解并掌握耐磨材料的特性、種類、用途、價位對優(yōu)化設計、合理選擇具有參考價值。

參考文獻：

[1]成建國.耐磨材料在冶金行業(yè)中的應用及經(jīng)濟比較[J].煉鐵，2014，04.

[2]周平安.耐磨、耐熱件的失效機理及在冶金行業(yè)中的應用[J].水利電力機械，2003，05.

[3]牛忠波，楊國軍，李冬.橡膠耐磨材料在粉磨行業(yè)的最新技術(shù)應用及展望[J].礦山機械，2011，08.

[4]孫德勤.工程耐磨材料及其制造技術(shù)[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2010，12.