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矿产业筛板材料的多元化现状

来源:本站 发布时间:2014-12-25 15:38:26 浏览量:
        振动筛板在冶金、矿山、煤炭等行业有着广泛的应用,由于振动筛板工作时所产生的疲劳破坏对自身结构有极大的破坏性,故在设计时对材料的选择有着很高的要求。筛板直接承受着物料对其的磨损以及某些特殊物料所带来的高温或腐蚀性作用,这就要求筛板应具有良好的耐磨、耐热和耐腐蚀性能。此外,还要有很好的强度和韧性。经过几十年的发展,耐磨、耐磨及耐蚀材料的研究取得了很大的进展,并在工业领域获得了广泛的应用。应用于筛板的材料通常有:耐磨合金刚(中低合金钢、弹簧钢、高猛钢和不锈钢)、耐磨铸铁(主要指高铬铸铁)以及近些年的聚氨酯高分子材料和陶瓷材料等。目前结合行业发展和耐磨耐热材料的进展谈谈筛板材料的现状和未来。
      1.低、中合金耐磨钢
      这类材料焊丝目前应用最广泛的筛板材料,具有以下特点:
      (1)合金含量较低,一般低合金钢为3%—5%,中合金钢为6%~8%。所加合金为国内资源丰富的元素,如Cr,Si,Mn,B,Re等,而少含或不含贵重稀有元素(Ni,Mo),易于推广应用,经济合算。
      (2)具有较高硬度和足够的韧性。采用低合金、多元素、复合合金化获得淬硬态组织,可在较大范围内控制硬度和韧性的匹配关系,在各类磨料磨损工况下均具有较好的耐磨性。
      (3)具有良好的淬透性。
       (4)生产灵活易行,视工厂条件,可铸,也可轧制生产。
      2.弹簧钢
      弹簧钢具有较高的屈服强度和疲劳强度,有良好的表面质量,具有一定的淬透性和良好的工艺性能。有的弹簧钢还有很强的耐热、耐腐蚀性能等。弹簧钢含碳较高,合金元素主要由硅、锰、铬等。65、70、75、80等碳素弹簧钢淬透性能较差。
      由于这类钢具有较高的弹性极限、疲劳强度以及冲击韧性和塑性,适合子啊冲击、振动或受长期均匀的周期性交变应力的条件下使用,除用于制造瘫痪、火车、汽车和拖拉机等运输工具和其他工业产品上外,在振动筛板领域也有着广泛的应用。目前,主要应用于棒条筛板、编织筛网户冲孔筛板
      3.不锈钢
     不锈钢是在普通碳钢的基础上,加入一组个(质量分数>12%的合金元素)的钢材,它的空气作用下能保持金属光泽,也就是具有不生锈的特性。这是由于在这类钢中含有一定量的铬合金元素,能使钢材表面形成一层不溶解与某些介质的坚固的氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界介质隔离而不发生化学作用。在这类钢中,有些除含较多的铬外,还匹配加入较多的其他合金元素,如镍,使之在空气、水、蒸汽中都有很好的化学稳定性,而且子啊许多种酸、碱、盐的水溶液中也有足够的稳定性,甚至子啊高温或低温环境中,仍能保持其耐腐蚀的优点。
    这类钢主要用在有耐腐蚀要求的筛板上,如旋振筛、粮食与饲料用的筛板、筛片以及微孔板和筛网。
    4.高锰网
     高锰钢是指w(G)为1.0%~1.4%,w(Mn)为11%~14%的钢,经1000~1100e水韧处理,可获得单一奥氏体组织,具有高的韧性和加工硬化性能,自1882年问世以来,已有百年的历史,成为传统的耐磨材料,受到广泛的应用。在实践中发现,高锰钢的耐磨性是有条件的,只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下,高锰钢才耐磨而且其屈服强度低,易于变形。因此,在许多领域已逐渐为其他磨材料所代替。
      在不同磨损条件下,耐磨性主要决定于硬度,而高锰钢以奥氏体为基体,起始硬度不高(约200HB左右),屈服强度也低,容易变形。因此,提高其耐磨性和屈服强度的重要途径是通过合金化以强化基体,如添加铬、钼可引起固溶强化,因钼较贵,国内多用铬。加入钛形成碳化钛,可引起弥散强化,并可细化结晶组织,一些矿采用钢种Mn13CrTi(w(G)=1.4%~1.65%,w(Gr)=2%,w(Ti)=1.0%~1.5%)用于振动筛板的衬板、筛板、破碎硬矿石和中硬矿石,其使用寿命比高锰钢提高50%~70%。
     高锰钢具有韧性好,加工硬化速率高的特点,但耐热性稍有欠缺,虽是一种公认的高耐磨材料,但作为筛板材料使用却逐渐减少。
      5.耐磨铸铁
       应用于筛板的耐磨铸铁主要是高铬铸铁,这种铸铁具有优异的耐磨性和适当的韧性。作为常温下的抗磨料,高铬铸铁已经得到了广发的应用,但在高温磨损工况下,工作条件比常温更为恶劣,材料子啊服役过程中不仅会受到磨料磨损作用产生损伤,还受到高温气体的氧化腐蚀。以往使用的材料,只重视其抗氧化腐蚀性能,而子啊选材时要求碳含量很低,其结果是材料的抗磨性差。通过对高铬铸铁进一步合金化,并采取一些热处理工艺,可使其综合性能更加优异。如选用Gr/G比为7左右的Gr20型高铬铸铁,再添加适量的Mo、Gu、Mn,并经合适当的热处理后,可获得在马氏体基体上分布着较为均匀的M7G3型碳化物,使材料达到良好的强韧性配合,耐磨性明显提高,使用寿命明显高于普通高铬铸铁筛板。目前,高铬铸铁在烧结矿筛板上应用较多。
       另外,添加适量Mo得到的高铬钼铸铁具有优良的耐磨性、抗氧化性和抗冲击断裂能力,使用安全、可靠、其使用寿命焊丝CrMnN耐热钢的2倍以上,高铬钼铸铁是制作热矿筛筛板的理想材料。
      6.聚氨酯
       聚氨酯是近些年来才广泛应用于制做筛板的高分子材料,其优点很多,首先是具有自清能力。由于聚氨酯有较好的挠性,用这种材料制作的筛板子啊筛分作业过程中会产生二次振动,使细粒物料不予堵孔,实现了筛板的自清功能,大大改善了筛机的工艺效果,对细粒的筛分效果尤为明显;其二是耐磨性能好,使用寿命长,耐磨性为钢制筛板的3~5倍;其三是质量轻,由于聚氨酯的密度远远低于钢材,由钢制筛板改为聚氨酯筛板,可大大减轻筛机的质量,参振质量的降低又使筛机的振幅增加,从而使筛机的工作性能进一步得到强化。此外,聚氨酯对扬尘也有较好的缓冲作用,能明显地降低尘量。同样的密封条件,使用聚氨酯筛板比金属筛板可少生产飞尘40%左右。
        其不足之处体现在:一是强度和硬度不够;二是耐热性差;三是聚氨酯点低,在生产现场动用电气焊,若不采取防护措施,很可能引燃筛板,而筛板一旦燃烧起来就很难扑灭(因为筛板上下面及筛孔都与空气接触,无法隔绝空气)。
    已经在冷矿石筛分领域大量使用的梳齿聚氨酯筛板和聚氨酯棒条筛,其综合性能已得了业界好评,前景很好。
    此文章由www.hbsenxin.cn编辑

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