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耐磨陶瓷在干混砂浆搅拌主机上的应用

发布时间:2015-08-12   

一、引言:

干混砂浆搅拌主机在生产过程中容易磨损问题一直是困扰设备生产商与使用方的一个难题,市场上现有的技术是:搅拌筒体采用高锰钢或进口高耐磨合金钢板制造;搅拌叶片及飞刀采用耐磨铸铁或对普通钢材表面用耐磨焊条铺焊处理。但是这些技术手段存在以下缺陷:1、高锰钢作为搅拌筒体其耐磨性能有限,影响整机的使用寿命;   2、采用进口高耐磨合金钢板作为搅拌筒时其硬度较高,但其材料价格昂贵,加工成本高,经济性不佳,实用性差;3、搅拌叶片采用耐磨合金焊条进行铺焊堆焊存在着施工艺复杂,实施难度大,会出现气孔、夹渣、未焊透、开裂、未溶合等缺陷;4、采用高铬耐磨铸铁铸造成型,搅拌叶片笨重、易断裂等缺陷。

二、耐磨陶瓷主要性能指标如下:

1.硬度高:其莫氏硬度为9,硬度仅次于金刚石(10),远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。

2. 耐磨性能极好:经权威机构测定,其耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。在同等工况下,可至少延长设备使用寿命十倍以上。 重量轻:其密度为3.62g/cm3,仅为钢铁的一半,可大大减轻设备负荷。

3.氧化铝含量 ≥90%

   抗压强度 ≥850 Mpa

   断裂韧性KΙC ≥4.8MPa·m1/2

   抗弯强度 ≥290MPa

   导热系数 20W/m.K

   热膨胀系数: 7.2×10-6m/m.K

4. 粘接牢固、耐热性能好:采用高强度陶瓷结构胶粘贴,可确保陶瓷在高温下长期运行不脱落,在350℃下可长期运行不老化。

三、措施方案:

干混砂浆的混合过程是混合机构连续不断克服混合料的剪切应力和摩擦阻力的过程。【1】

在本文中,针对强制式单轴干混砂浆搅拌主机进行说明。如图1所示,干混搅拌主机的搅拌装置的搅拌叶片边沿均覆设耐磨陶瓷层。如图2所示,搅拌叶片金属本体边沿进行机加工预处理,耐磨陶瓷片设有卡口,卡口与搅拌叶片金属本体相配合安装,采用高强度陶瓷结构胶将耐磨陶瓷片与叶片本体进行相互胶合,整个搅拌叶片边沿由若干片耐磨陶瓷片组成,连接顺滑而平整。耐磨陶瓷层在搅拌叶片本体摩擦搅拌的工作面的边缘形成包角,此结构可对受摩擦强度较高的搅拌叶片本体的工作面的边缘进行包裹保护,避免搅拌叶片本体与所搅拌的物料直接硬性接触,有效地防止搅拌叶片受到磨损。具有结构简单,实施方便且强度高特点。

如图3所示,由普通钢板卷制而成的搅拌筒体,由于搅拌筒体的内表面为弧形,为便于具体实施耐磨陶瓷内层,耐磨陶瓷内层由若干与搅拌筒体的内表面弧度匹配的耐磨陶瓷内层单体拼合而成,采用高强度陶瓷结构胶粘贴,耐磨陶瓷内层与搅拌筒体的内表面不会产生剥离、脱落现象,可确保耐磨陶瓷内层在高温下长期运行而不脱落,有效保证使用性能。在极易受到石英沙和水泥等物料磨损的搅拌筒体的内侧工作面上覆设耐磨且强度高的耐磨陶瓷内层,可有效减少搅拌筒体所受到的磨损,延长搅拌筒体的使用寿命。

依此类推,高速飞刀也可采用相类似的耐磨陶瓷处理方法,达到延长使用寿命的目的。基于同样原理可将耐磨陶瓷技术推广到双轴无重力式干混砂浆搅拌主机。

综上所述,针对干混砂浆搅拌主机的核心问题—磨损,引入混凝土泵车等行业所成熟使用的耐磨陶瓷技术,它克服传统技术材料所带来的耐磨性差,进而影响整机的使用寿命等缺陷,与现有技术相比,其具有结构简单、强度高、耐磨性强等优点,延长了自身及整机的使用寿命,并且成本低,经济性好,具有显著的实用性能。随着干混砂浆在全国的推广,耐磨陶瓷技术值得在干混砂浆设备中推广应用,前景广阔,具有重要的经济效益与社会意义。 

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耐磨陶瓷搅拌叶片
 
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