改革開放30多年來，中國經(jīng)濟(jì)一直保持高速增長，大量鐵路、公路等交通設(shè)施的建設(shè)，以及大規(guī)模的城市化進(jìn)程，房地產(chǎn)行業(yè)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了我國水泥行業(yè)的長期繁榮。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1985年以來，我國的水泥產(chǎn)量就一直名列世界前列，是世界上水泥行業(yè)發(fā)展速度最快的國家之一。水泥行業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中起到舉足輕重的作用。

        立磨是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)線粉磨系統(tǒng)的核心設(shè)備，具有能耗低、粉磨效率高、烘干能力強(qiáng)、系統(tǒng)流程簡單、產(chǎn)能大等優(yōu)點(diǎn)。其中磨輥又是立磨至關(guān)重要的研磨部件，是其核心部分；而磨輥軸承又是磨輥的關(guān)鍵零件，是磨輥的心臟。因此，磨輥軸承的保護(hù)，會(huì)直接影響到立磨的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，影響磨輥軸承的使用壽命，甚至關(guān)系到整條水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
 

        在立磨中，磨輥是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)物料進(jìn)入磨盤上，在離心力的作用下進(jìn)入到磨輥下方，因?yàn)槟ケP會(huì)隨著減速機(jī)旋轉(zhuǎn)，所以磨盤帶動(dòng)上面的物料旋轉(zhuǎn)，物料與磨輥之間摩擦，帶動(dòng)磨輥旋轉(zhuǎn)，這就是磨輥的運(yùn)動(dòng)方式，是受迫運(yùn)動(dòng)。磨輥是一個(gè)多不見組合的結(jié)構(gòu)，如果沒有磨輥套保護(hù)，它的磨損會(huì)造成機(jī)器運(yùn)營成本的增加，一個(gè)磨輥的整體更換要比一個(gè)磨輥套的更換要貴重的多。但是磨輥的軸更是重中之重，所以磨輥軸的保護(hù)罩一定要起到長期保護(hù)軸的作用，雖然保護(hù)罩在機(jī)器工作中產(chǎn)生磨損，不作為破碎和研磨設(shè)備的主體，也不直接與物料接觸，但離風(fēng)口環(huán)較近，溫度較高，物料沖刷撞擊較大，所以磨輥軸保護(hù)罩的作用非常重要。

磨輥軸式樣圖
 

        湖北某水泥有限公司使用的Loesche56.4生料磨，根據(jù)我們?cè)谫F公司生產(chǎn)現(xiàn)場了解到生料磨磨輥保護(hù)罩的實(shí)際工況，磨輥軸保護(hù)罩受沖擊的顆粒大、溫度高、風(fēng)速快、磨損嚴(yán)重，出磨風(fēng)量一般在650000-750000立方米/每小時(shí)，磨內(nèi)通風(fēng)量>300 m3／min，磨機(jī)進(jìn)口溫度最高207℃。以前貴公司磨輥軸保護(hù)罩使用的是8mm+6mm金屬復(fù)合耐磨鋼板，堆焊耐磨層，由于物料顆粒較大，還有鐵釘螺絲等金屬的沖刷，磨輥軸保護(hù)罩磨損非常嚴(yán)重，一般使用10個(gè)月即磨損失效。

 

        我們采用NMC-YW燕尾型耐磨陶瓷復(fù)合襯板（30mm厚，底部帶燕尾形槽）。陶瓷材質(zhì)為氧化鋁剛玉陶瓷，其硬度僅次于金剛石。具體施工方案為：將燕尾形焊條按一定布局焊接在10mm厚鋼板上，再將燕尾形陶瓷穿進(jìn)焊條,焊條與陶瓷及鋼板間用耐高溫?zé)o機(jī)粘膠填充。

        針對(duì)保護(hù)罩結(jié)構(gòu)和高溫及沖擊性強(qiáng)的工況，將采用耐磨性和韌性都強(qiáng)的耐磨陶瓷，然后陶瓷的固定方式采用先進(jìn)的安裝方式，此安裝方式要求較高，裝配要求精度高，所以必須滿足以下兩個(gè)條件： 

        陶瓷質(zhì)量好，采用干壓成型的鉻剛玉陶瓷，硬度高，韌性強(qiáng)，燒結(jié)時(shí)不變形；耐磨陶瓷含量為95%的氧化鋁剛玉陶瓷，100噸干壓成型，洛氏硬度達(dá)HRA85，僅次于金剛石；耐磨陶瓷以配料中Al2O3的含量來分類，Al2O3含量越高相應(yīng)性能越好，其中Al2O3含量在85％以上的氧化鋁陶瓷廣泛用作耐磨材料，含量在95％的氧化鋁陶瓷（又稱95瓷）作為優(yōu)質(zhì)耐磨材料被美國等發(fā)達(dá)國家選用制作超耐磨陶瓷襯板。

        燕尾條要好，燕尾條的材質(zhì)要求有良好的熱穩(wěn)定性，不容易變形，固定陶瓷時(shí)要容易穿進(jìn)去，裝配精度要求高；固定方式采用機(jī)床燕尾導(dǎo)軌技術(shù)，將原先的點(diǎn)焊接技術(shù)改為燕尾條固定技術(shù)，增加固定面，燕尾條不會(huì)熱變形，沒有虛焊，裝配精度高，安裝完陶瓷后，表面無縫隙。

        陶瓷采用95%AL2O3添加多種耐磨材料的獨(dú)特配方，100噸干壓成型，具有密度大、韌性高、耐磨損等特點(diǎn)。經(jīng)中科院上海硅酸鹽研究所檢測，我公司生產(chǎn)的耐磨陶瓷的耐磨性相當(dāng)于錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍。

        我公司生產(chǎn)的耐磨陶瓷在配方中引入了與Al2O3晶格很相近的Cr2O3和TiO2，同時(shí)添加了從日本東芝公司引進(jìn)的ZnO晶須，在燒結(jié)過程中與Al2O3形成固熔體，起到細(xì)化晶粒，促進(jìn)燒結(jié)和提高斷裂韌性的作用，斷裂韌性達(dá)到KIC≥4.97Mpa.m1/2。

        獨(dú)特的陶瓷配方使我們的產(chǎn)品具有良好的表面光潔度和潤滑性能，吸水率低，確保設(shè)備運(yùn)行中不粘料、堵料。

        我公司采取可靠的方式以確保運(yùn)行中不脫落：

        鋼件外壁焊接燕尾型30mm厚耐磨陶瓷。陶瓷與鋼鐵粘貼牢固，在陶瓷襯板與鋼鐵的粘接中，我們采用進(jìn)口專用金屬粘合劑。該產(chǎn)品具有粘接力強(qiáng)、耐熱性能好，耐酸堿、耐腐蝕、耐老化等特點(diǎn)。

        1）高耐磨，與合金、鑄石、涂料等內(nèi)襯相比，可延長使用壽命3-10倍以上

        2）密度小、厚度薄，大大減輕管線重量

        3）施工維護(hù)方便，使用壽命長，大大降低檢修維護(hù)成本

        4）采用耐高溫?zé)o機(jī)粘膠，粘接力強(qiáng)，耐高溫性好。

        保證使用壽命在2年以上。
 

        

        GWJ系列耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑是我公司專利產(chǎn)品。該粘合劑用于鋼鐵與陶瓷粘接，強(qiáng)度高和韌性好，可在室溫下固化，具有優(yōu)異的耐熱性和耐老化性。主要用于在氣力輸送設(shè)備中粘貼耐磨陶瓷片，其優(yōu)點(diǎn)是施工方便、靈活。根據(jù)十多年來運(yùn)行情況表明，該技術(shù)成熟可靠，可在-50℃~350℃運(yùn)行溫度下長期運(yùn)行，不老化、不脫落，可滿足大部分防磨工程需要。

耐磨陶瓷專用無機(jī)粘合劑主要技術(shù)指標(biāo)

 

        精城的耐磨陶瓷作為耐磨的工業(yè)材料之一,采用了榮獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)的科研成果，耐磨性能優(yōu)異。其核心是控制三個(gè)主要因素：原料的選擇、粉料的制備和燒結(jié)；

        原材料選用的是高純度相位的阿爾法氧化鋁和晶體生長抑制劑；

        粉料采用先進(jìn)的粉體制備工藝，確保制成的造粒粉體分布均勻且具良好的流動(dòng)性；

        嚴(yán)格的燒結(jié)工藝和精確的溫度控制。該技術(shù)可以有效抑制晶體的生長，減少內(nèi)部孔隙的產(chǎn)生，從而形成非常致密的燒結(jié)物。

        實(shí)際上，決定耐磨陶瓷的使用效果，主要是確保陶瓷不脫落。水泥廠部分設(shè)備溫度較高，大部分防磨廠家采用傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂類的有機(jī)粘膠。這類粘膠主要是有機(jī)成分，不耐高溫，且易老化。滿足不了長期運(yùn)行的要求，即使采用燕尾槽裝卡或螺柱焊裝卡，一旦長期在超高溫情況下運(yùn)行，粘膠極易老化變脆粉碎。

        我們采用粘合劑是GWJ系列耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑。該產(chǎn)品是我公司與清華大學(xué)精細(xì)陶瓷國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研制的高科技產(chǎn)品。該種粘合劑對(duì)鋼和陶瓷都具有優(yōu)良的粘接性，工藝性和觸變性；可在室溫下固化；具有相當(dāng)高的強(qiáng)度和韌性；具有較高的耐熱性和耐老化性。該種方法成熟可靠，在-50℃~350℃運(yùn)行溫度下，襯板長期運(yùn)行不老化、不脫落。

        對(duì)于高溫環(huán)境下的運(yùn)行工況，我們一般采用螺釘焊接的方式，但是這種方式在長期經(jīng)受塊狀物料沖擊的運(yùn)行工況下，容易從焊接孔處開裂。為解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了燕尾形耐磨陶瓷，將陶瓷的固定方式設(shè)計(jì)在陶瓷底部，這樣大大加強(qiáng)了耐磨陶瓷的耐磨和抗沖擊性能，也避免了螺孔磨損導(dǎo)致陶瓷脫落的現(xiàn)象。

        機(jī)組開機(jī)或停機(jī)時(shí)，會(huì)遇到驟熱驟冷的情況，陶瓷與鋼鐵的熱膨脹系數(shù)不一致，再加上有機(jī)粘膠較脆，很容易造成整塊陶瓷剝落。我公司針對(duì)此問題，特別改進(jìn)了無機(jī)粘合劑，使其熱膨脹系數(shù)介于鋼鐵和陶瓷之間（9×10-6m/ m.K），同時(shí)粘接劑的微纖維結(jié)構(gòu)，可以很好地調(diào)節(jié)由于陶瓷與鋼鐵熱膨脹不一致所帶來的對(duì)陶瓷的擠壓，保障陶瓷在各種惡劣的環(huán)境中長期運(yùn)行不脫落。

        我們采用成熟的工藝使陶瓷間隙不大于0.5mm，同時(shí)為避免沿風(fēng)向形成一條縫隙，垂直于風(fēng)向，采用錯(cuò)位粘貼法裝貼耐磨陶瓷。這種方式在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)，可以完全避免沿風(fēng)向?qū)μ沾煽p隙的沖刷，實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。