高性價比耐磨材料的選擇和應用

中國機械工程學會磨損與抗磨技術專業委員會名譽主任

中國水泥網高級顧問  周平安

　　一、耐磨材料在水泥工業中的重要性

　　1、在生產水泥成本中占相當大的比重；

　　2、影響水泥裝備的運轉效率和穩定性；

　　3、對生產水泥質量和改善勞動條件有重大影響；

　　4、環保和資源影響

耐磨件消耗和在水泥生產中占用成本比例

耐磨材料在水泥工業中的重要性

表  根據水泥年產量和磨球單耗計算出來的磨球消耗總量

　　水泥工業中耐磨鑄件品種和需求的變化

　　水泥干法生產工藝的大量應用、采用立磨研磨設備代替傳統的原料磨中球磨機； “以破代磨”的選礦工藝的發展趨勢對傳統耐磨材料行業的生存和發展產生巨大的影響。今后可能的趨勢是：水泥工業中傳統的球磨機磨球的需求量會大大減少，但在一段時間內在熟料磨和細磨工藝中還不會完全取消。而總的耐磨材料的需求量可能會被立磨磨輥或錘頭等其他耐磨產品所代替。但對耐磨材料產品的需求以及耐磨備件對水泥企業的重要地位和影響不會變更。

　　耐磨鑄件生產的特點

　　1. 耐磨鑄件和一般鑄件的材料品種不同，耐磨鑄件的主要材料品種是：高錳鋼、中、低合金鋼和各種合金白口鑄鐵和球墨鑄鐵；

　　2. 耐磨鑄件一般都是設備運轉中的易損件。除了大量消耗的球磨機磨球和襯板這些耐磨介質外，其同一品種的批量并不大；

　　3.大多數耐磨鑄件要直接依靠鑄造成型來保證其尺寸精度和表面光潔度，且有較高硬度和脆性，難以機加工、焊接和校正；

　　4. 耐磨件的使用性能不僅和本身材料品種的生產技術和質量有關，也和用戶的實際需求及使用工況條件有關。

　　5. 耐磨鑄件分類可分為：黑色金屬和有色金屬耐磨鑄件（鑄鐵磨球或銅軸瓦）；抗磨料磨損、摩擦磨損或腐蝕磨損鑄件（襯板或泵件）等；但實際應用較多的還是金屬耐磨鑄鐵或鑄鋼件。[Page]

　　二、選擇高性價比產品的理念、標準和方法

　　“高性價比”主要是指：在我們選擇各種裝備的產品時必須同時綜合考慮產品的性能和價格兩個因素的一種理念；選擇“物美價廉”產品與高性價比產品概念上的差別；“高性價比”的產品和社會上頌揚的“名牌產品”和“馳名商標”的關聯。

　　高性價比耐磨備件質量的評判標準

　　1）設備運轉率

　　2）設備生產效率

　　3）設備的穩定性

　　4）設備的維護成本

　　5）設備的能耗

　　6）環保因素

　　產品的性價比值的計算公式

　　A+B+ C/б

　　其中， A-------備件的價格和采購費用；

　　　　　 B-------使用該備件時每噸產品的能耗費用；

　　　　　 C-------每年該設備要更換備件花費的維修費用及維修時停產所影響的生產效益；

　　　　　 б----耐磨備件的使用壽命系數，一年壽命為1，少于一年則乘以系數，例如：使用壽命為8個月，則б為8/12=0.667；

　　　　　以上三項之和A+B+ C/б為該耐磨備件的性價值。性價值最低的耐磨產品為性價比最高。

耐磨材料和生產產品的國家標準（GB/T）、行業標準(JC/T)以及美國ASTM等有關耐磨材料的標準號

　　[Page]三、耐磨材料的發展歷史和新型耐磨材料和技術

　　耐磨材料技術的最新發展

　　1.計算機仿真技術在模擬鑄件凝固狀態和鑄造工藝設計中的應用

　　2.冶金質量改善的新技術

　　3.新型耐磨材料品種的發展

　　4.機械化和自動化的生產技術

　　5.耐磨鑄件鑄造生產工藝的選擇

　　6.耐磨鑄件的質量檢驗

　　7.復合材料和修復技術

襯板結構改進后磨球下落點的模擬圖

　　冶金質量改善的新技術

　　1氬氧脫碳法（Argon Oxygen Decarburization）

　　2感應電爐爐底和鋼包吹氬技術

　　3銅鐵液體變質處理

原樣                                          加入TiN納米變質劑

某廠高錳鋼100倍晶粒度照片對比

原試樣                                       加TiN納米變質劑（500×）

某廠工程機械鋼金相組織對比

新型耐磨材料品種的發展（磨球材料）

　　奧貝球鐵和CADI磨球實際效果

　　1）不破碎、不失園、不剝落；

　　2）磨球表面加工硬化能力大，耐磨性好；

　　3）磨球比重輕，節省球磨機電能消耗 10%；

　　4）降低周圍環境噪音；減少球磨機周邊設備和零部件的磨損

分級淬火等溫熱處理工藝原理和工藝裝備

分級淬火與鹽浴等溫淬火工藝磨球熱處理生產成本的比較

　　[Page]四、高性價比水泥裝備備件的選擇

　　復合材料與抗磨技術

　　1.雙金屬復合澆注

　　2.堆焊復合技術

　　1)堆焊耐磨鋼板

　　2）堆焊修復和再制造技術

　　3.陶瓷和硬質合金抗磨技術和應用

澆注現場

組織照片

雙金屬復合澆注技術

堆焊耐磨鋼板

離線堆焊再制造工藝裝備 [Page]

離線堆焊修復再制造

離線堆焊修復再制造

磨盤修復

磨輥修復 [Page]

在線修復堆焊風機葉輪

煤粉輸送彎管

陶瓷粘結技術

冶金粘結

復合錘頭

鑲嵌硬質合金柱復合錘頭 [Page]

馬科托公司鑲嵌陶瓷磨輥

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　　五、耐磨備件的采購、銷售系統和模式

　　耐磨備件采購、銷售系統和模式

　　1.傳統舊式的采購系統和模式的弊病和損害

　　2.投標和招標模式

　　3.網絡營銷

　　4.電子商務

　　網絡營銷給耐磨材料企業的好處

　　1.提升銷售能力，尤其是國外銷售渠道的開拓；

　　2.能夠大幅度地降低營銷成本；

　　3.不斷提升企業形象，探知客戶需求，并且在不斷的營銷中提高決策能力。

　　六、生產和供應水泥裝備耐磨備件企業和供應模式的選擇

　　高性價比企業基本評定標準

　　1.企業應有一定的生產規模，在同行業中有一定的影響；

　　2.企業有較好的生產裝備、質量和技術管理系統和環保條件；

　　3.企業生產的產品具有創新和高性價比的基本特征

　　評定的期限為二年一次，所以它是動態變化的。

　　高性價比耐磨產品基本評定標準

　　1. 創新的材料品種和生產工藝；

　　2. 完善的質量保證系統；

　　3. 能顯著提高零件耐磨性和使用壽命；