朱巧霖,黃鋼平
(江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦,江西九江 332199)
國內(nèi)對復(fù)合材料修補技術(shù)經(jīng)過30 余年的研究,取得了一定的進展。利用復(fù)合材料對金屬損傷部位進行修補,能夠恢復(fù)其使用功能和壽命[1]。某選礦廠旋流器、渣漿泵等設(shè)備的過流件經(jīng)常因局部磨損而失效,造成了極大的資源浪費,給設(shè)備運行成本帶來一定的壓力。磨機上的某些較大型備件也存在類似的情況,若不及時處理,將帶來設(shè)備隱患。為此,該選礦廠嘗試使用小顆粒碳化硅修補材料對某些局部磨損的易損件、過流件等進行修復(fù),取得了良好的效果。
小顆粒碳化硅修補材料主要用于修復(fù)渣漿泵、泥漿泵、管道、彎頭、風(fēng)機、攪拌機、旋流噴嘴、溜槽等磨損嚴重的設(shè)備,能提供合金鋼5 倍以上的耐磨性。小顆粒碳化硅也可以作為設(shè)備的預(yù)防護涂層,以延長設(shè)備的使用壽命;在普通鋼材上涂層后,替代耐磨合金鋼,降低制造成本。
小顆粒碳化硅修補材料是一種主要由碳化硅顆粒、Kevlar纖維和雙酚A/F 組成的復(fù)合材料,能夠在常溫下使用和固化,具有良好的耐腐蝕性和極高的耐磨損性。材料為膏狀、不流掛,可在任意角度涂抹,抗沖擊。在修復(fù)過程中與陶瓷底涂以及碳化硅涂刷劑配合使用效果更佳。
清水沖洗待修復(fù)表面后擦干,用角磨機裝砂盤片以十字交叉網(wǎng)格方式打磨,盡量使表面粗糙;用95%酒精清洗,去除表面其他雜質(zhì),清洗干凈后用電吹風(fēng)機吹掃、干燥。將陶瓷底涂混合攪拌均勻,用漆刷將混合好的陶瓷底涂用力涂抹覆蓋待修復(fù)表面,涂抹厚度0.2 mm 左右,能濕潤待修復(fù)表面即可。涂刷工作需保證在25 min 內(nèi)完成,否則底涂層固化后不利于層間粘接。
底涂施工完成后,在30 min 之內(nèi)涂刷小顆粒碳化硅。將小顆粒碳化硅膏狀雙組劑按重量比(主劑∶固化劑=10∶1)稱重配比,混合攪拌均勻,用塑料刮板將混合好的小顆粒碳化硅涂抹至待修復(fù)表面,填補平整。每次涂抹在垂直表面的堆積厚度不得超過6 mm,當(dāng)修補部位深度超過6 mm 時,需待涂層達到表干時間之后再重復(fù)堆積。
待小顆粒碳化硅涂層完全固化,將碳化硅刷涂劑混合攪拌均勻,用漆刷蘸取涂抹至待修復(fù)表面表面,涂層將自流平成光滑明亮的表面。待碳化硅刷涂劑涂層完全固化后,修復(fù)工作完成,完全固化過程約需要6~12 h。
2015 年10 月15 日,在一次停機檢修時發(fā)現(xiàn)MQY4870 球磨機出料襯套(圖1)出現(xiàn)局部磨損,最深處凹坑達20 mm,修復(fù)前照片見圖2,若不及時處理將影響其使用壽命,帶來設(shè)備隱患。在檢修時間緊迫的情況下,放棄傳統(tǒng)的堆焊修復(fù)技術(shù),采用小顆粒碳化硅修補材料對其進行修復(fù),取得了非常好的效果(圖3)。2019 年8 月26 日再次進行效果檢查,發(fā)現(xiàn)修復(fù)處的磨損情況與其他部位基本一致(圖4)。目前該出料襯套仍在使用。出料襯套單價70 505.26 元,修復(fù)費用僅6500 元,且修復(fù)時間短,操作簡便。
圖1 MQY4870 球磨機出料襯套結(jié)構(gòu)
圖2 修復(fù)前出料襯套
圖3 修復(fù)后出料襯套
圖4 修復(fù)效果檢查
Φ660 旋流器為選礦作業(yè)的主要分級設(shè)備,有A、B 兩組,采用單管單泵的進漿方式。因長時間受礦漿沖擊,沉沙槽內(nèi)壁磨損嚴重,出現(xiàn)漏漿的情況。整體更換槽體不現(xiàn)實,而槽壁內(nèi)襯有橡膠,貼瓦修補施工不便。因此,采用小顆粒碳化硅修補材料對其進行修補,修復(fù)前后對比見圖5。3 個月后檢查修補部位未出現(xiàn)異常磨損。
Φ4.0 m×4.0 m 原礦攪拌桶因使用年限長,溢流口處筒壁出現(xiàn)破損,若不及時修補,裂紋可能向周圍延伸,甚至影響生產(chǎn)。使用小顆粒碳化硅修補材料進行應(yīng)急處理后,破損處得到有效控制,修補處2 個月后仍未出現(xiàn)異常(圖6)。
圖5 旋流器槽壁修復(fù)前后
圖6 攪拌桶溢流口筒壁修復(fù)前后
300NS-NZJA-R 型粗砂泵為設(shè)備改造后新增設(shè)備,其過流件的實際使用壽命處于摸索狀態(tài)。在使用過程中突發(fā)泵殼磨穿而導(dǎo)致漏漿的情況,由于泵殼不屬于易損件,沒有備件庫存。緊急情況下,根據(jù)以往碳化硅修補材料的使用效果,采用小顆粒碳化硅修補劑進行修補,在最短的時間內(nèi)時使該泵恢復(fù)正常使用,起到一開一備用的作用(圖7)。
圖7 粗砂泵泵殼修復(fù)前后
實踐證明,小顆粒碳化硅修補材料使用效果好,具有使用方便、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點,特別是對現(xiàn)場的一些突發(fā)情況的處理以及傳統(tǒng)修補方法無法實施的情況提供了解決途徑。小顆粒碳化硅修補材料的成功應(yīng)用,為設(shè)備維護提供了新思路、新方法,以修帶換,不僅能節(jié)省維修時間,降低設(shè)備運行成本,而且對提高設(shè)備工作效率具有積極意義。