周平安：高性价比耐磨材料的选择和应用

高性价比耐磨材料的选择和应用

中国机械工程学会磨损与抗磨技术专业委员会名誉主任

中国水泥网高级顾问  周平安

　　一、耐磨材料在水泥工业中的重要性

　　1、在生产水泥成本中占相当大的比重；

　　2、影响水泥装备的运转效率和稳定性；

　　3、对生产水泥质量和改善劳动条件有重大影响；

　　4、环保和资源影响

耐磨件消耗和在水泥生产中占用成本比例

耐磨材料在水泥工业中的重要性

表  根据水泥年产量和磨球单耗计算出来的磨球消耗总量

　　水泥工业中耐磨铸件品种和需求的变化

　　水泥干法生产工艺的大量应用、采用立磨研磨设备代替传统的原料磨中球磨机； “以破代磨”的选矿工艺的发展趋势对传统耐磨材料行业的生存和发展产生巨大的影响。今后可能的趋势是：水泥工业中传统的球磨机磨球的需求量会大大减少，但在一段时间内在熟料磨和细磨工艺中还不会完全取消。而总的耐磨材料的需求量可能会被立磨磨辊或锤头等其他耐磨产品所代替。但对耐磨材料产品的需求以及耐磨备件对水泥企业的重要地位和影响不会变更。

　　耐磨铸件生产的特点

　　1. 耐磨铸件和一般铸件的材料品种不同，耐磨铸件的主要材料品种是：高锰钢、中、低合金钢和各种合金白口铸铁和球墨铸铁；

　　2. 耐磨铸件一般都是设备运转中的易损件。除了大量消耗的球磨机磨球和衬板这些耐磨介质外，其同一品种的批量并不大；

　　3.大多数耐磨铸件要直接依靠铸造成型来保证其尺寸精度和表面光洁度，且有较高硬度和脆性，难以机加工、焊接和校正；

　　4. 耐磨件的使用性能不仅和本身材料品种的生产技术和质量有关，也和用户的实际需求及使用工况条件有关。

　　5. 耐磨铸件分类可分为：黑色金属和有色金属耐磨铸件（铸铁磨球或铜轴瓦）；抗磨料磨损、摩擦磨损或腐蚀磨损铸件（衬板或泵件）等；但实际应用较多的还是金属耐磨铸铁或铸钢件。[Page]

　　二、选择高性价比产品的理念、标准和方法

　　“高性价比”主要是指：在我们选择各种装备的产品时必须同时综合考虑产品的性能和价格两个因素的一种理念；选择“物美价廉”产品与高性价比产品概念上的差别；“高性价比”的产品和社会上颂扬的“名牌产品”和“驰名商标”的关联。

　　高性价比耐磨备件质量的评判标准

　　1）设备运转率

　　2）设备生产效率

　　3）设备的稳定性

　　4）设备的维护成本

　　5）设备的能耗

　　6）环保因素

　　产品的性价比值的计算公式

　　A+B+ C/б

　　其中， A-------备件的价格和采购费用；

　　　　　 B-------使用该备件时每吨产品的能耗费用；

　　　　　 C-------每年该设备要更换备件花费的维修费用及维修时停产所影响的生产效益；

　　　　　 б----耐磨备件的使用寿命系数，一年寿命为1，少于一年则乘以系数，例如：使用寿命为8个月，则б为8/12=0.667；

　　　　　以上三项之和A+B+ C/б为该耐磨备件的性价值。性价值最低的耐磨产品为性价比最高。

耐磨材料和生产产品的国家标准（GB/T）、行业标准(JC/T)以及美国ASTM等有关耐磨材料的标准号

　　[Page]三、耐磨材料的发展历史和新型耐磨材料和技术

　　耐磨材料技术的最新发展

　　1.计算机仿真技术在模拟铸件凝固状态和铸造工艺设计中的应用

　　2.冶金质量改善的新技术

　　3.新型耐磨材料品种的发展

　　4.机械化和自动化的生产技术

　　5.耐磨铸件铸造生产工艺的选择

　　6.耐磨铸件的质量检验

　　7.复合材料和修复技术

衬板结构改进后磨球下落点的模拟图

　　冶金质量改善的新技术

　　1氩氧脱碳法（Argon Oxygen Decarburization）

　　2感应电炉炉底和钢包吹氩技术

　　3铜铁液体变质处理

原样                                          加入TiN纳米变质剂

某厂高锰钢100倍晶粒度照片对比

原试样                                       加TiN纳米变质剂（500×）

某厂工程机械钢金相组织对比

新型耐磨材料品种的发展（磨球材料）

　　奥贝球铁和CADI磨球实际效果

　　1）不破碎、不失园、不剥落；

　　2）磨球表面加工硬化能力大，耐磨性好；

　　3）磨球比重轻，节省球磨机电能消耗 10%；

　　4）降低周围环境噪音；减少球磨机周边设备和零部件的磨损

分级淬火等温热处理工艺原理和工艺装备

分级淬火与盐浴等温淬火工艺磨球热处理生产成本的比较

　　[Page]四、高性价比水泥装备备件的选择

　　复合材料与抗磨技术

　　1.双金属复合浇注

　　2.堆焊复合技术

　　1)堆焊耐磨钢板

　　2）堆焊修复和再制造技术

　　3.陶瓷和硬质合金抗磨技术和应用

浇注现场

组织照片

双金属复合浇注技术

堆焊耐磨钢板

离线堆焊再制造工艺装备 [Page]

离线堆焊修复再制造

离线堆焊修复再制造

磨盘修复

磨辊修复 [Page]

在线修复堆焊风机叶轮

煤粉输送弯管

陶瓷粘结技术

冶金粘结

复合锤头

镶嵌硬质合金柱复合锤头 [Page]

马科托公司镶嵌陶瓷磨辊

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　　五、耐磨备件的采购、销售系统和模式

　　耐磨备件采购、销售系统和模式

　　1.传统旧式的采购系统和模式的弊病和损害

　　2.投标和招标模式

　　3.网络营销

　　4.电子商务

　　网络营销给耐磨材料企业的好处

　　1.提升销售能力，尤其是国外销售渠道的开拓；

　　2.能够大幅度地降低营销成本；

　　3.不断提升企业形象，探知客户需求，并且在不断的营销中提高决策能力。

　　六、生产和供应水泥装备耐磨备件企业和供应模式的选择

　　高性价比企业基本评定标准

　　1.企业应有一定的生产规模，在同行业中有一定的影响；

　　2.企业有较好的生产装备、质量和技术管理系统和环保条件；

　　3.企业生产的产品具有创新和高性价比的基本特征

　　评定的期限为二年一次，所以它是动态变化的。

　　高性价比耐磨产品基本评定标准

　　1. 创新的材料品种和生产工艺；

　　2. 完善的质量保证系统；

　　3. 能显著提高零件耐磨性和使用寿命；