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水泥廠風機葉輪磨損機理分析及耐磨陶瓷防磨方案

2023-04-17?? 來源:精城特瓷?? 作者:謝勇?? 閱讀:

一、水泥廠風機葉輪磨損機理

        水泥廠風機在運行時風機葉輪會受到高速氣流攜帶固體粉塵、顆粒的不間斷沖刷和沖擊,磨損嚴重,時常需要更換檢修,降低效率,浪費人力物力,因此研究風機葉輪的磨損機理,有針對性的設計防磨方案具有重要意義。

        (1)入射粒子硬度高于被沖擊的葉輪

        入射粒子指氣流中攜帶的粉塵和固體顆粒,硬度由粒子本身決定,被沖擊的葉輪硬度則是由葉輪材質及葉輪表面的防磨噴涂或防磨材料決定。
        含塵氣流低角度沖刷時,沖刷粒子主要對風機葉輪表面產生切向作用力,粒子表面的銳利棱角切削風機葉輪從而引起材料損失。受沖刷的風機葉輪表面可見明顯的劃痕,往往經過多次磨粒作用后才產生磨屑,所以稱為顯微切削。當風機葉輪硬度大大高于磨粒時,幾乎不發生磨損。
        解決措施:針對于這種情況,提升風機葉輪表面硬度,可以減少甚至消除顯微切削。提高風機葉輪表面的光滑程度也能夠減小摩擦系數,削弱顯微切削。

        (2)風機葉輪硬度較高超過磨粒,但斷裂韌性差

        含塵氣流在高角度沖刷風機葉輪時,沖刷粒子對風機葉輪的法向力作用使表面產生拉力而出現徑向裂紋、橫向裂紋,裂縫擴展連結而形成環狀裂紋,導致風機葉輪成塊剝落而損失。即裂紋的形成,擴展并連接是構成高角度沖蝕材料損失的主要機制。
        解決措施:針對這種情況,我們可以優化風機葉輪材質或者其防磨材質,提升其斷裂韌性。
 
精城特瓷耐磨陶瓷風機葉輪
精城特瓷耐磨陶瓷風機葉輪
 

二、風機葉輪耐磨陶瓷防磨方案

        根據風機葉輪的磨損機理和特點,湖南精城特種陶瓷有限公司開發出了以耐磨陶瓷為核心的防磨方案。
        精城的耐磨陶瓷以氧化鋁為主要材料,可根據需要加入其它原料,比如氧化鋯等。
        風機葉輪一般是采用耐磨堆焊、熱噴涂等傳統防磨方法,效果并不理想。而精城采用耐磨性能更好的陶瓷對葉輪進行防磨,精城攻克高速運轉中陶瓷易脫落的難題,同時確保增加陶瓷不影響葉輪的啟動和正常運轉。
        精城耐磨陶瓷風機葉輪主要是在離心風機葉輪易磨損部位安裝耐磨陶瓷,同時可以提供動靜平衡等一系列風機防磨解決方案。這種工藝制作的耐磨陶瓷葉輪,陶瓷與葉輪結合緊密,且耐磨陶瓷密度小,重量遠低于通常使用的鋼質防磨襯板,增加了風機主軸承的使用壽命。
        根據不同的工況和需求,耐磨陶瓷與風機葉輪有不同的結合方式。
        (1) 粘貼型:顧名思義,粘貼型是利用陶瓷粘膠將耐磨陶瓷粘接在葉輪的葉片及后盤、機殼等需要防磨的部位。但受粘接劑性能的限制,這種風機一般不用于氣體溫度高于 200℃或者葉輪轉速很大的場所。
        (2) 釬焊型:在葉輪的表面上,使用了特殊金屬作為耐磨陶瓷與葉輪母體金屬的接合層,釬焊后產生化學反應,在接合界面上產生非常強固的結合力。這種結構的風機適應于處理氣體溫度高、葉輪轉速較大的場合。
        (3) 整體型:風機葉片或者葉輪采用整體燒結成型的工藝,全部用耐磨陶瓷制成。由于耐磨陶瓷葉片或葉輪從成形到燒固、加工、制作工藝極為復雜,故一般只用于型號不大的軸流式風機。
        耐磨陶瓷風機葉輪防磨能力出色,而且可以根據不同工況選擇不同的陶瓷以及不同的安裝方法,能夠滿足絕大部分客戶需求,解決風機葉輪磨損難題。

耐磨陶瓷風機葉輪
耐磨陶瓷風機葉片

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