CMn8耐磨板在選煤廠刮板機(jī)底板部位的應(yīng)用分析

劉兆雪，侯賓，岳宏霖

（1.棗莊礦業(yè)（集團(tuán)）付村煤業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 277605；2.天津中礦新材料科技有限公司，天津 300350）

1 概述

付村煤業(yè)洗煤廠地處微山縣付村鎮(zhèn)，2001年正式投產(chǎn)，是一座年設(shè)計(jì)入洗原煤120萬噸的礦井型煉焦煤選煤廠，2005年和礦井同步進(jìn)行改造，新增加一套與跳汰平行的無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選系統(tǒng)，設(shè)計(jì)年入洗原煤300萬噸。

現(xiàn)有重介系統(tǒng)入選原煤通過在刮板機(jī)上加合格介質(zhì)，潤(rùn)濕不充分，易打團(tuán)，原煤潤(rùn)濕和分選效果差，而且刮板機(jī)磨損大、故障率高，影響正常生產(chǎn)。該刮板機(jī)底板為采用鑄石板材料，利用鑄石粉、水玻璃等材料黏接在刮板機(jī)底部鋼板上，鑄石的硬度為莫氏6～7，具有較好的耐磨性及耐腐蝕性，但是，其韌性差、切削加工性差、無法焊接，一般用在底板部位時(shí)為黏結(jié)或鑲嵌的方式。

2 材料及現(xiàn)狀分析

鑄石是利用天然巖石或工業(yè)礦渣燒結(jié)而成，經(jīng)溶化、澆鑄、結(jié)晶、退火等工序加工而成的一種非金屬材料，該材料主晶相為輝石相，還有一部分橄欖石相和玻璃相。

在鑄石板鋪筑過程中，由于鑄石板施工人員的鋪設(shè)水平和手法不同，底部鑄石板和側(cè)面鑄石板會(huì)存在3mm左右的水平度誤差，導(dǎo)致刮板在運(yùn)行過程中兩側(cè)磨損受力不均，對(duì)磨副的磨損程度也不一致。實(shí)際使用中，輸送物料中含有細(xì)小硬質(zhì)相顆粒，容易沿鑄石板縫隙浸入粘接劑，同時(shí)，對(duì)其產(chǎn)生巨大的沖刷作用，使黏接劑先發(fā)生快速磨損失效，且由于鑄石板脆性大，一旦受到物料沖擊作用或設(shè)備振動(dòng)容易造成破碎，鑄石板容易出現(xiàn)大面積脫落現(xiàn)象，脫落的鑄石板容易隨刮板浸入內(nèi)導(dǎo)輪，使得鏈條在經(jīng)過內(nèi)導(dǎo)輪是拖鏈發(fā)生危險(xiǎn)。鑄石板更換修復(fù)的工藝復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，鋪設(shè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，維護(hù)費(fèi)用及產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益影響非常高。

3 耐磨材料

通過對(duì)選煤廠刮板機(jī)運(yùn)行工況及選材分析，結(jié)合CMn8特種耐磨鋼板在刮板機(jī)中的應(yīng)用考慮，將CMn8材料用于選煤廠刮板機(jī)，可以滿足目前對(duì)于底板部位耐磨性、耐腐蝕性等因素要求。該材料含碳量和含錳量較高，同時(shí)，還有鉻元素、釩元素和鈦元素等，屬于高碳中錳合金材料，在固溶狀態(tài)下為奧氏體組織，受到摩擦、沖擊、滾動(dòng)、滑動(dòng)等作用時(shí)，表面奧氏體會(huì)發(fā)生相變，生成α’-馬氏體，實(shí)現(xiàn)材料表面硬度提高，從而提高了耐磨性，且該表面形變誘發(fā)馬氏體相變機(jī)制是即時(shí)發(fā)生，磨掉一層強(qiáng)化一層，直到所有材料全部消耗為止。

CMn8材料工藝性較好，可用火焰或等離子切割，使用專用焊材焊接時(shí)不用預(yù)熱、焊后無須保溫，現(xiàn)場(chǎng)使用方便，能實(shí)現(xiàn)與槽幫鋼30SiMn、Q235板、Q345B等異種材料焊接，制作新刮板機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)更換修復(fù)對(duì)設(shè)備要求極低。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)焊接安裝

圖2 磨損后檢測(cè)厚度

4 應(yīng)用效果

矸石刮板機(jī)上更換了20mm厚的CMn8特種鋼板作為底板，8802矸石刮板機(jī)月過矸量約為4萬噸，截至2019年2月26日通過實(shí)地測(cè)量，檢測(cè)鋼板的平均磨損厚度為0.3mm。對(duì)比8802矸石刮板機(jī)，原使用矸石材料部分磨損嚴(yán)重部位使用周期不足2年，而更換傳統(tǒng)堆焊板替代鑄石板，不到12個(gè)月也已被磨穿，由此推算特種鋼板的使用壽命約為原使用矸石的1.5倍，傳統(tǒng)堆焊板的3倍以上。

5 結(jié)語

在矸石刮板機(jī)中，底板部位使用CMn8特種鋼板，可大幅延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少維修更換次數(shù)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效節(jié)約運(yùn)行成本，提高生產(chǎn)效率，顯著增加經(jīng)濟(jì)效益，目前已在棗礦集團(tuán)付村煤業(yè)選煤廠、機(jī)電運(yùn)轉(zhuǎn)工區(qū)等耐磨部位廣泛推廣應(yīng)用。