常用溜槽襯板的性能分析和選用

劉亞虹

（中冶焦耐（大連）工程技術有限公司，遼寧大連 116085）

常用溜槽襯板的性能分析和選用

劉亞虹

（中冶焦耐（大連）工程技術有限公司，遼寧大連 116085）

介紹了目前工業(yè)生產(chǎn)中常用溜槽襯板材料的主要性能和在實際生產(chǎn)中的應用情況，并對其進行比較分析，為使用者在襯板材質的選擇上提供一些幫助。

溜槽；襯板；耐磨性；抗沖擊性

溜槽作為一種重要的運輸裝置，在工業(yè)生產(chǎn)中多用以輸送鐵礦石、焦煤、石灰等物料，一般采用的是24h循環(huán)工作周期。溜槽襯板安裝在溜槽內(nèi)部，以承受來自物料的沖擊、摩擦及腐蝕等，以減少物料對溜槽的磨損。若溜槽襯板選用不合理，則可能引起輸送物料堵塞、過度粉碎、粉塵增多、噪音大、溜槽使用壽命短等問題，影響生產(chǎn)順暢和產(chǎn)品質量，嚴重時會造成某些設備運轉不正常，甚至直接導致停產(chǎn)。本文重點介紹目前常用的幾種溜槽襯板材料，對其性能和應用進行分析，為使用者對溜槽襯板的選擇提供一些幫助。

1 常用的幾種襯板材料溜槽襯板

1.1金屬類襯板

1.1.1不銹鋼襯板

不銹鋼襯板都是以鉻為主要合金元素，還會含有鎳、鉬等元素。這種鋼材綜合性能好，表面光滑摩擦小，具有一定的強度和硬度，良好的力學性能和工藝性能，防銹、防腐蝕能力、耐高溫能力突出。但一般用在會受到強烈的沖擊載荷作用下，如果不具備足夠大的抗沖擊負荷，而以靜摩擦為主，其優(yōu)越性就不能完全表現(xiàn)出來，進而其耐磨性能與一般中碳鋼相差無幾。

因其與溜槽母材材質不相同，在焊接操作上比較麻煩，應優(yōu)先選擇焊接性能好的牌號產(chǎn)品，同時不銹鋼襯板價格偏高，每次更換容易造成較大浪費，建議在必要部位選用。

1.1.2錳鋼襯板

高錳鋼是一種應用非常普遍的耐磨材料，這種鋼的鑄態(tài)組織為奧氏體加碳化物，水韌處理后，可以獲得單相奧氏體組織，具有較高的強度和韌性以及良好的耐磨性和無磁性。高錳鋼最重要的特點是在強烈的沖擊、擠壓條件下，表面迅速發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，表面硬度可由HB200左右上升到HB500，使其在內(nèi)部仍保持良好的韌性和塑形的同時，表面硬化層具有良好的耐磨性[1]。

錳鋼襯板焊接性能良好，可實現(xiàn)工廠快速鋪設安裝，且價格與普通鋼板相當，廣泛地應用于機械設備內(nèi)襯、料倉、溜槽襯板等處。

1.2非金屬類襯板

1.2.1鑄石襯板

鑄石是一種經(jīng)加工而成的硅酸鹽結晶材料，采用天然巖石（玄武巖﹑輝綠巖頁巖等）或工業(yè)廢渣（高爐礦渣﹑鋼渣﹑銅渣﹑鉻渣﹑鐵合金渣等）為主要原料，經(jīng)配料、熔融、澆注、熱處理等工序制成的晶體，排列規(guī)整、質地堅硬、細膩的非金屬工業(yè)材料。鑄石有良好的耐磨、耐腐蝕性能，其耐磨性能比鋼板、鑄鐵高幾倍至十余倍。

現(xiàn)在還有一種比普通鑄石襯板性能更優(yōu)異的微晶鑄石襯板，微晶鑄石是采用鑄石的生產(chǎn)工藝，其配方在鑄石的基礎上，經(jīng)過優(yōu)選改進，使其更加優(yōu)良，主要工藝經(jīng)過受控成核結晶化，晶體尺寸微小且結晶均勻致密，表面有很強的共價鍵力，具有更加良好的耐磨、耐腐蝕性能。微晶鑄石板表面質量好，美觀，但耐磨性較普通鑄石板差，沖擊韌性比普通鑄石板高，同時因其原料使用工業(yè)廢渣，使其有著良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2.2陶瓷襯板

耐磨陶瓷材料主要是以一種三氧化鋁為主要原料，輔加其他配料，經(jīng)過高達1 700℃高溫燒結而成，再通過有機粘結劑直接粘貼在設備的本體上，故能防止設備的腐蝕，延長設備的使用壽命，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。此外耐磨陶瓷襯板還具有表面光滑美觀、較好的耐磨性和較高的抗沖擊性、耐高溫、密度小、易加工等特點。

1.2.3超高分子聚乙烯襯板

超高分子聚乙烯板材國際上通稱為UHMW-PE，是分子量達到150萬以上的聚乙烯，極高的分子量賦予其優(yōu)異的使用性能：耐磨性好、摩擦系數(shù)低、滑動性能好、耐腐蝕、絕緣性能好、質地較輕、容易加工以及具有良好的減震、消音等特點等。目前作為襯板材料使用，主要是發(fā)揮其自潤滑性能好，不粘附物料及能夠低溫使用的特點，還能防噪音起到環(huán)保作用，一般使用厚度為10～30mm。

超高分子聚乙烯板適于運輸較堅硬物料和高溫等工況下使用，因為此種襯板的缺點在于其表面硬度和熱變形溫度低，彎曲強度以及蠕變性能較差等，這種襯板在物料溫度大于120℃時襯板易變形脫落，脫落后的襯板在系統(tǒng)中清除比較困難，因此需要定時的檢查和更換。

2 溜槽襯板的選用

以上是目前幾種常用的溜槽襯板的性能介紹。溜槽襯板的選用需要針對其耐磨性、抗沖擊性、摩擦系數(shù)、降噪性能等性能在不同工況下，不同安裝位置選取最適襯板。并且還要參考經(jīng)濟因素及加工安裝的便利性，下面從這幾個方面對不同襯板材料進行應用分析：

2.1耐磨性能

耐磨性能是襯板材料重點考察的性能，通過上面的性能分析比較，可以看出，在耐磨性上，一些非金屬材料已經(jīng)完成可以超越金屬材料。而超高分子聚乙烯襯板的耐磨性可達高錳鋼的4倍，通過應用和現(xiàn)場實踐證明，同等工況下的磨損率：陶瓷＜鑄石＜超高分子聚乙烯＜錳鋼＜不銹鋼。

2.2抗沖擊性能

錳鋼和不銹鋼的沖擊強度都能達到500N/mm2以上，具有很好的抗沖擊性。而超高分子聚乙烯則在150N/mm2左右，因此在堅硬物料沖擊下，超高分子聚乙烯和鑄石的抗沖擊性就要差一些。表面為陶瓷的復合型襯板，因為表面陶瓷切成了小塊，且中間有橡膠襯墊，因此其在保證耐磨性的條件下抗沖擊性能也有出色的表現(xiàn)。

2.3適用溫度

金屬材質的襯板材料適用的溫度范圍較廣，不銹鋼和錳鋼都能承受幾百度的高溫，不銹鋼甚至更高。超高分子聚乙烯的使用溫度，一般不得超過100℃以下，鑄石盡管自身可承受高溫，但受固定所用的膠泥或樹脂類粘結劑影響，適用溫度大致也在100℃左右。耐磨陶瓷襯板的耐高溫性能較好，耐高溫可達250℃。

陶瓷、鑄石和高分子聚乙烯都有很好的化學穩(wěn)定性，不會發(fā)生銹蝕，陶瓷和鑄石還能抵抗各種酸堿環(huán)境，不銹鋼材質的化學性能較好，錳鋼則一般。

2.4摩擦系數(shù)

輸送黏性物料時，需要考量襯板材料的摩擦系數(shù)，以保證物料流轉順暢，經(jīng)對比試驗測定，各種材料與煤炭之間的摩擦系數(shù)如表1為[1]：

表1　不同材料與煤炭之間的摩擦系數(shù)

從上表可以看出，高分子聚乙烯的摩擦系數(shù)最低，其次是陶瓷和不銹鋼材質。

2.5價格

取每種襯板的常用厚度，折合到鋪設面積的單價比較，錳鋼板和普通鑄石板價格相當，約為350元/m2，微晶鑄石襯板略高約為450元/m2（含膠泥），陶瓷襯板和超高分子聚乙烯價格相當在500元/m2左右，不銹鋼和復合陶瓷襯板的價格最高，都達到1 000元/m2左右以上?？梢钥闯鎏沾梢r板和不銹鋼襯板價格比較高，但溜槽襯板的成本不僅需要結合其自身價格，還要考慮安裝工藝、更換時間等多要素綜合考慮，方能選出性價比最高的、最適合的溜槽襯板。

3 結束語

以上是對目前常見的溜槽襯板材料性能和選用的分析，隨著材料科技水平的不斷進步，適應各種工況條件的襯板材質將會越來越多。在社會進步人們生活水平提高的今天，工業(yè)、企業(yè)的建設標準要求也越來越高。因此，綜合考慮各種因素，選擇適應不同情況的襯板材料來實現(xiàn)物料順暢，延長溜槽使用壽命，降低粉塵和噪音污染，實現(xiàn)企業(yè)綠色安全生產(chǎn)，也是增加企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的有效途徑。

[1] 丁小平，趙連琦.耐磨襯板的分析比較與選用[J].硫磷設計與粉體工程，2003，（6）：33-36.

[2] 王高志。耐磨陶瓷材料在溜槽襯板中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2012，（31）：46-48.

Common Chute Liner Performance Analysis and Selection

Liu Ya-hong

This paper describes the current performance of industrial production in the main chute liner material commonly used in the actual production and the application，and its comparative analysis provides the user with some help in backing the choice of material.

chute；liner；abrasion resistance；impact resistance

TF573

A

1003-6490（2016）01-0054-02

2016-01-18

劉亞虹（1987—），女，遼寧大連人，工程師，主要研究方向為無機非金屬材料與工程。