在火电厂输煤系统中,落煤管是连接各中转站、筛分室、主厂房的运输、储存、中转、筛分、破碎设备的主要运输连接部件。 落煤管包括降液管、煤斗、导流槽等,这些部件在输煤系统运行过程中不断受到原煤流的冲刷和碰撞,极易造成磨损、腐蚀、泄漏等由于落煤管磨损、腐蚀,容易造成煤流在落煤管内粘滞、堵塞,严重影响输煤系统的正常运行,污染环境煤炭运输系统。 为了解决这些问题,煤管内衬耐磨衬里是最常用的方法。 目前,衬落落煤管的耐磨衬里材料有很多种。 本文主要介绍国内输煤系统落煤管常用的几种耐磨衬里材料的性能及用途。
16锰
16Mn属于低合金钢板系列。 16Mn是老牌民族品牌。 目前对应的牌号是Q345。 是目前火电厂输煤系统煤管道内衬最常用、应用最广泛的材料之一。 其价格与普通碳钢相同。 几乎一样,但其耐磨性比普通碳钢高得多。 同时加工方便,材料更换方便。 广泛应用于火电厂落煤管无冲击面。 但由于16Mn材料本身性能有限,摩擦系数较大,硬度相对较低。 当煤流直接冲走时,使用寿命短。 例如,20世纪对我国40多家大中型发电厂的调查表明,在碎煤机前管道和煤斗内衬有16-20mm普通碳钢和16Mn钢。 一般几个月就会磨损,最短的也只有3个月。 衬板不得不更换,但由于16Mn性价比高、易加工、装卸方便,16Mn仍然是煤矿落煤管内衬设计中常用的耐磨材料之一。现有输煤系统,如国电榆次热电有限公司一期工程输煤系统落煤管、落煤斗内衬均采用16mm厚16Mn衬板,内蒙古商都电厂一期-Ⅲ期扩建2×660MW输煤系统落煤管、落煤斗内衬采用20mm 16Mn钢板。
耐磨铸铁
耐磨铸铁一般分为普通白口铸铁、镍硬铸铁(NiHard)和低铬、中铬、高铬铸铁。 广泛应用于电力行业。 输煤系统中煤管所用的衬里主要是普通白口铸铁和高铬铸铁。 普通白口铸铁在我国使用历史悠久,也是广泛使用的耐磨材料。 例如,农业中的犁头使用普通白口铸铁。 它的优点是价格低廉,但缺点同样明显:易碎、不耐冲击。 一般由于工艺原因,这种铸铁用作衬板时厚度较大。 20世纪,吉林热电厂在输煤系统中使用普通白口铸铁作为落煤管内衬。 内衬厚度达到40mm。 落煤管整体重量很大,增加了建筑物的荷载和施工成本。 同时,在安装和维护时也很不方便。 另外,衬板采用沉头螺栓连接时,运行一段时间后连接处会被腐蚀,无法更换衬板。 由于存在上述问题,目前火电厂输煤系统不采用普通白口铸铁作为落煤管内衬。 设计中很少使用。
高铬铸铁是含铬量在12%以上的白口铸铁。 具有良好的硬度、耐腐蚀性、抗氧化性。 它还具有比白口铸铁更好的韧性,因此是一种良好的耐磨材料。 但由于铬含量较高,因此高铬铸铁的市场价格相对较高。 主要用于建材、电力行业800℃以下的磨机磨球、破碎机锤头和高炉炉衬。 由于高铬铸铁具有较好的耐磨性,目前火电厂输煤系统中的落煤管道均采用高铬铸铁。 例如,石家庄鲁花热电厂采用16mm厚的铁基高铬铸铁。
稀土耐磨铸钢
为了获得较高的硬度,在稀土耐磨铸钢中加入适量的高效稀土复合变质剂对钢进行孕育处理,以提高材料的综合机械性能,特别是冲击韧性。 这种铸钢的硬度与普通钢接近,但经过淬火和空冷后,硬度可以达到很高。 目前,球磨机衬板和环锤式破碎机环锤均采用稀土耐磨铸钢制造。 用于火力发电厂的破碎、磨碎。 在粉体系统中取得了良好的效果。 据资料显示,通过球磨机衬板采用稀土耐磨铸钢材料和Mn13进行比较,前者的耐磨性能是后者的近两倍。 另外,锦州发电厂碎煤机前衬板的耐磨性,以前16mm厚的碳钢板只用了半年就磨损了,但采用稀土耐磨后铸钢的,时间可延长至1.5至2年。
稀土耐磨铸钢虽然具有良好的耐磨性,但其价格并不比高锰钢高。 因此,目前国内不少火电厂的输煤管道均采用稀土耐磨铸钢作为衬板,使用效果良好。 如大唐林州2×300MW火电机组项目,输煤系统的输煤管道均采用该材料。 山东伊利铝电有限公司1×150MW机组项目输煤系统耐磨衬里材料ZG30Gr25Ni4Si2Nre稀土耐磨铸钢是一种稀土耐磨合金,厚度为14mm,衬里材料牌号为:ZG40CrMnMoNiSiRe。
不锈钢分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢。 一般用作耐磨衬板的不锈钢是马氏体不锈钢。 不锈钢作为耐磨衬里有很多优点,主要包括:吸水率和热膨胀系数高、耐冲击、表面光滑、有利于物料流动。 因此,不锈钢板是火电厂输煤系统中筒仓和循环流化床锅炉前煤仓最常用的内衬材料。 但不锈钢的缺点也同样明显:硬度低、耐磨性一般、安装不方便、成本高。 尤其是在目前的火电项目中,不锈钢在抗冲击方面比其他材料有优势,但其综合性价比不高。 因此,不宜大量用于落煤管内衬,完整的落煤管系统很少。 采用不锈钢作为衬板的情况。 但火电厂输煤系统的输煤管道中某些易发生粘煤、堵煤的环节,如三通管,可采用不锈钢作为内衬。 不锈钢材料的低摩擦因数和光滑特性可以有效防止输煤系统中这些特殊位置的煤管被煤堵塞或卡住。
堆焊耐磨复合钢板
堆焊耐磨复合钢板由普通母板基材和耐磨层组成。 它以Q235或Q345钢板为母板,采用埋弧自动焊将高铬耐磨堆焊药芯焊丝堆焊在母板上,形成堆焊耐磨层。 一般堆焊层的化学成分含碳4%~5%,铬25%~30%。 耐磨层一般占总厚度的1/3~2。 /3。 该材料的主要特点是具有良好的耐磨性和抗冲击性,其宏观硬度可达50-60HRC。 据有关资料显示,通过磨损对比试验,耐磨复合钢板的耐磨性比低碳钢高20倍以上,比不锈钢、高锰钢高5倍以上,比不锈钢、高锰钢高1.5~2.5倍。铸态高铬铸铁。 由于耐磨复合钢板的母板材质为低碳钢,因此整个材料可以像普通钢板一样进行切割、弯曲或卷曲、焊接、钻孔,加工成各种耐磨零件,更加方便使用。
该材料的主要缺点是: (1)堆焊材料中铬含量较高。 熔覆时钢结构衬板,耐磨层与基板之间容易产生裂纹,导致后续加工或使用时耐磨层容易脱落,失效。 达到抗磨的效果。 (2)材料熔覆层硬度太高,加工成本高,材料中铬含量高。 这些因素使得熔覆耐磨复合钢板的市场价格走高。 尽管存在上述缺点,但耐磨复合钢板的综合性能仍然良好,因此被国内一些电厂用于输煤系统的落煤管,如:国电青山热电有限公司.、呼和浩特热电厂等
陶瓷复合材料
火电厂输煤系统落煤管常用的陶瓷复合材料目前主要是搪瓷衬板和三合一耐磨陶瓷复合衬板。
搪瓷衬板是在金属钢板表面经高温烧制而成。 搪瓷是一种陶瓷复合材料。 釉质与基材结合牢固,渗透性能和附着性能良好。 珐琅在基材上熔化,使其光滑如镜。 具有硬度高、耐高温、磨削、光滑、绝缘等特点。 一般金属基材为普通碳钢。 钢板厚度可根据工程实际要求选择。 在火电厂煤管道系统中,基材厚度一般不小于6mm。 由于搪瓷衬板表面光滑度高,耐磨,还可有效解决煤管粘堵问题。 搪瓷衬板市场价格一般在8000元/吨,性价比适中,因此在国内电厂得到广泛应用。 例如,国电滦河电厂五期扩建工程,落煤管道系统内衬全部采用耐磨搪瓷。 南阳热电厂一期工程落煤管(斗)内衬全部采用厚度为8毫米的耐磨搪瓷。 衬板,国电驻马店热电厂落煤管系统全部衬板也采用10mm耐磨搪瓷衬板。
三合一耐磨陶瓷复合衬板是陶瓷、橡胶、钢板的组合产品。 将特殊陶瓷片和橡胶用螺栓直接硫化在钢板上,形成三合一结构(陶瓷+橡胶+钢板)。 衬板落煤管(斗)壁直接用螺栓固定。 陶瓷块较小,通常为半球形或方形。 其特点是:在钢板与陶瓷之间添加橡胶层起缓冲作用,克服了陶瓷不耐冲击、易碎的问题。 同时橡胶吸收冲击能量,具有显着的降噪效果。 金属基板和连接器不与材料接触,以避免腐蚀和磨损。 另外,三合一耐磨陶瓷复合衬板更换方便。 因此,目前国内电厂普遍采用三合一耐磨陶瓷复合衬板。 例如,国电兰州热电有限公司热电联产扩建工程所有落煤管道(落煤斗)全部采用三合一耐磨陶瓷复合内衬。 陶瓷复合衬板(陶瓷10mm+橡胶6mm+钢板6mm)。
但也有报道称,三合一耐磨陶瓷复合衬板在使用过程中陶瓷脱落、翻转。 有的地方陶瓷脱落后,落煤管磨损严重,出现漏煤现象; 陶瓷片翻转后,落煤管就出现了。 过流面积减少,导致落煤管堵塞。
超高分子量聚乙烯板
超高分子量聚乙烯板材,简称UHMW-PE,是一种分子量高于150万的热塑性工程塑料。 具有自润滑性、耐磨性、不粘附性、耐冲击性、对酸、碱的耐腐蚀性能优良。 广泛应用于钢铁、电力、煤炭、水泥、矿山等行业的煤仓、筒仓等部位。 近年来常用于电厂输煤系统落煤管道系统中作为内衬。 但超高分子量聚乙烯板材之所以耐磨,主要是因为其与材料之间的摩擦阻力降低了。 聚乙烯板与煤的摩擦因数仅为钢板的1/3~1/4。 另外,超高分子聚乙烯板的硬度较低。 尖锐的物体可以留下很深的痕迹。 它不能承受块状材料的冲击。 无尖角物体的耐磨性是明显的,例如粉末。 适用于异形物体输送内衬、炉前原煤仓内衬、电厂排灰管道等,在一定范围内可替代不锈钢,提高经济效益。
在输煤系统的物料输送过程中,存在大量的大煤块、煤矸石等锋利块状物料,对落煤管内壁的抗冲击能力要求较高。 从目前部分火电厂落煤管系统来看,采用超高端落煤管系统。 使用聚合物聚乙烯板作为衬板的反馈表明,效果并不是很好。 当然,除了上面提到的超高分子量聚乙烯板的材质缺点外,市场上也存在不少该类材质的假冒伪劣产品。 有的只是普通的塑料板钢结构衬板,很容易出现燃烧、脱落等事故。 因此,火电厂输煤系统落煤管道系统中最好不要使用超高分子聚乙烯板作为内衬。
微晶衬里
压延微晶衬里是一种新型耐磨衬里。 它是以各种矿渣为主要原料,经熔炼、压延、结晶、退火而形成的一种高强度、耐腐蚀的新型高科技工业防护材料。 建筑装饰材料。 其耐磨性比锰钢高7~8倍,比铸铁高15~20倍,耐腐蚀性比不锈钢、橡胶高10~25倍。 它可以替代铸石、铸铁、聚合物密度板等。根据一些电厂的使用信息反馈表明,该材料衬砌在混凝土筒仓中有明显的应用效果。 根据一些资料可以看出,压延微晶衬片较好地用作火电厂输煤系统的卸煤沟、翻车房、锅炉原煤斗等部位的衬里。 目前尚无落煤管的具体用途信息。 考虑到这种材料不易更换,在落煤管系统中使用压延微晶衬板时必须慎重考虑。
其他耐磨衬板
除上述火电厂输煤系统常用的耐磨衬里材料外,国际上还出现了许多新型高强度耐磨钢板,如:瑞典奥克伦德生产的HARDOX悍达系列、来自德国迪林根的 400V。 德国蒂森克虏伯公司生产的500V、XAR400、XAR450、XAR500系列,日本JFE-EH360、EH400、EH500,国内武钢、武钢等生产的NM系列,NM360、NM400、NM450、NM500耐磨钢板等[6]。 这些新型高强耐磨钢的价格都比较合理,尤其是国产NM系列钢板的市场价格与之前推出的几款衬板的价格相比更加合理。 以NM400为例,每吨价格仅为7600元左右,NM500左右为每吨8100元左右。
这些新开发的高强度耐磨钢目前主要应用于车辆、船舶、矿山设备、冶金、工程机械和水泥设备等领域。 它们在电力行业中没有广泛使用。 目前,我国火电厂输煤系统尚无落煤管。 衬板就是采用这些新型耐磨钢材料制成的。 但随着国内大容量机组的规划,必然需要大量的落煤管内衬材料。 基于经济和技术综合考虑,建议在火电厂输煤系统中尝试使用这些新型耐磨煤管道内衬。 磨削钢板,降低电厂运营成本。
通过对火电厂输煤系统落煤管常用的几种衬里材料的介绍,我们可以知道,国内输煤系统使用的耐磨衬里材料有多种类型。 选择很多,性价比和使用效果各不相同。 每个都是不同的。 因此,各电厂在选择落煤管内衬材料时,应尽可能收集信息。 有条件的,可到与本厂工况条件相似的其他电厂,考察这些电厂输煤系统落煤管内衬的使用情况。 根据情况,结合自己的工作条件做出相应的选择。 例如,输送粒度较小的煤炭或对磨损表面基本不产生影响时,可以选择超高分子聚乙烯材料衬里; 如果材质坚硬、粒度大、冲击力强,零件最好采用稀土耐磨铸钢。 在煤炭易粘堵的地区,可采用不锈钢作为内衬材料。
总之,在选择火电厂输煤系统落煤管衬里时,不仅要考虑衬里的耐磨性和使用寿命,还要考虑衬里材料的价格和企业的经济状况。发电厂本身。 如有必要,还可以外出考察、收集资料。 根据实际数据,取长补短,进行全面的技术经济分析,以选择最适合输煤系统落煤管内衬的材料。