ï»?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 南通å{驰陶瓷工½E‹æœ‰é™å…¬å¸â€”防¼‚¨é˜²è…å·¥½E‹æ–½å·?
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        电厂风机叶轮表面防磨强化技术及应用

        摘要åQšåˆ†æžäº†ç›®å‰ç”µåŽ‚风机叶轮常用防磨技术的特点和存在的问题。根据几¿Uå¸¸ç”¨è€ç£¨ææ–™å’Œæ°§åŒ–铝陶瓷的磨损试验以及高强韧性胶¾_˜å‰‚在各¿Uæ¸©åº¦ä¸‹çš„力学性能‹¹‹è¯•¾l“æžœåQŒç»“合风机的˜qè¡Œå·¥å†µåQŒå¯¹é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®çš„可靠性作了分析,阐述了其主要特点åQŒåƈ展示了优异的˜qè¡Œä¸šç‡Wã€? 

        关键词:风机åQ›ç£¨æŸï¼›é™¶ç“·å¶è½®  

        1.  å¶è½®å¸¸ç”¨é˜²ç£¨æŠ€æœ¯çš„特点和问é¢? 

        1·1 叶轮常用防磨技术的特点

        ä¸ÞZº†å»‰™•¿é£Žæœºæœå½¹å‘¨æœŸåQŒé™ä½Žå‘甉|ˆæœ¬ï¼Œå›½å†…的燃煤电厂对排粉风机、引风机叶轮几乎无一例外地要实施防磨处理。目前仍在采用,且具有一定效果的可分为热态和å†äh€ä¸¤¿Ué˜²¼‚¨æŠ€æœ¯ã€‚实践证明,仅就叶轮的防¼‚¨æ•ˆæžœè€Œè¨€åQŒå‰è€…优于后者。电厂风机叶轮常用防¼‚¨æŠ€æœ¯çš„分类和特点见è¡? 

        电厂风机叶轮常用防磨技术的分类和特ç‚? 

        1.2  çƒ­æ€é˜²¼‚¨æŠ€æœ¯å­˜åœ¨çš„主要问题  

        1·2·1 裂纹們֐‘å¤?

        在对刚性或规格大的整体叶轮˜q›è¡Œè¾ƒå¤§èŒƒå›´çš„堆焊和å–ïL„Šé˜²ç£¨å¤„理æ—Óž¼Œå› çƒ­è¾“入量大åQŒå·¥ä»¶å—热不均所形成的热应力åQŒä¼šè¯±å‘叶轮上的承蝲焊缝产生裂纹åQ›åœ¨é«˜å¼ºåº¦ã€ä½ŽéŸ§æ€§çš„堆焊耐磨焊道和焊层上必有裂纹产生åQ›åœ¨é˜²ç£¨å·¥è‰ºä¸å½“æ—Óž¼Œå †ç„Šè€ç£¨ç„Šé“上的裂纹极易向叶轮的母材中扩展;¾lå¤šå…ƒå…±æ¸—的护板åQŒå…¶å‘¨è¾¹˜q‘缝区因渗入元素的污染及¼‹¬åº¦å€¼åé«˜ï¼Œå¾ˆä¸å®ÒŽ˜“清理òq²å‡€ã€‚该区域打磨得过‹¹…或˜q‡çª„åQŒæŠ¤æ¿ç»„合焊接时隑օå‡ºçŽ°è£‚纹。打¼‚¨å¾—˜q‡æ·±æˆ–过宽,又将影响到防¼‚¨æ•ˆæžœã€? 

        1·2·2 变åŞ无法控制

        刚性或规格ž®çš„整体叶轮在进行热态防¼‚¨å¤„理时åQŒæ— è®ºé‡‡ç”¨å¯¹¿U°æ–½ç„Šï¼Œåˆšæ€§å›ºå®šç­‰å·¥è‰ºæŽªæ–½åQŒå‡ä¸èƒ½æœ‰æ•ˆåœ°æŽ§åˆ¶å¶è½®çš„变åŞ。而叶轮的ž®ºå¯¸åŠå¶ç‰‡çš„型线得不åˆîC¿è¯ï¼Œž®†å¯¹é£Žæœºçš„运行带来不利媄响ã€? 

        1·3 å†äh€é˜²¼‚¨æŠ€æœ¯å­˜åœ¨çš„主要问题

        1·3·1 防磨效果有限

        ¾_˜æ¶‚技术、火焰喷涂和电弧å–äh¶‚仅适应于引风机叶轮åQŒä½†å…¶æ•ˆæžœä¸ä½»I¼›é«˜é€Ÿç”µå¼§å–·æ¶‚引风机叶轮的效果有限;å–äh¶‚工艺应用在排¾_‰é£Žæœºå¶è½®ä¸Šå‡ ä¹Žæ²¡æœ‰æˆåŠŸçš„实例ã€? 

        1·3·2 耐磨保护层不牢固

        ¾_˜æ¶‚耐磨层和镶嵌陶瓷,因其物理性能、结合强度及¾l“构形式的限åˆ?当叶轮在一定温度下高速旋转时,易脱落和发生崩裂ã€?

        2.  é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®çš„关键技æœ? 

        2.1  MD-Ⅲ航½Iºçñ”高强韧性胶¾_˜å‰‚½Ž€ä»? 

        氧化铝陶ç“äh˜¯å·²å‘现的最¼‹¬çš„无机化合物之一åQŒå…·æœ‰ä¸€èˆ¬é‡‘属耐磨材料难以比拟的抗¼‚¨æŸæ€§èƒ½ã€‚显ç„Óž¼Œåªè¦é€šè¿‡ä¸€¿Uå¯é çš„å†äh–¹æ³•ï¼Œž®†è¶…耐磨的氧化铝陶瓷复合˜qžæŽ¥åœ¨é£Žæœºå¶è½®ä¸ŠåQŒä¾¿å¯å®Œå…¨å…‹æœå¶è½®ç”±å¸¸ç”¨é˜²ç£¨æŠ€æœ¯å¤„理后所å¯ÆD‡´çš„裂¾UV€å˜å½¢ã€è€ç£¨æ•ˆæžœä¸ç†æƒ›_’Œè€ç£¨å±‚不牢固˜q™å‡ ¿Uå¼Šç«¯ã€? 

        目前燃煤电厂在煤¾_‰ç®¡é“和弯头、煤¾_‰åˆ†¼›Õd™¨é”¥ä½“½{‰é™æ­¢éƒ¨ä»¶å’Œè®‘Ö¤‡ä¸Šï¼Œé‡‡ç”¨¾_˜æŽ¥æ°§åŒ–铝陶瓷元件进行防¼‚¨å¤„理已¾læ¯”较普遍。而把耐磨性优异的氧化铝陶瓷应用在承受交变动蝲荗÷€æœ‰ä¸€å®šæ¸©åº¦ã€çº¿é€Ÿåº¦å¤§å’Œå¯é æ€§è¦æ±‚高的风机叶轮上åQŒè™½æ—©å°±æœ‰æ‰€ž®è¯•åQŒä½†æˆåŠŸçš„范例很ž®‘。要在高速旋转的叶轮上牢固地¾_˜æŽ¥æ°§åŒ–铝陶瓷元ä»Óž¼Œ¾léžæ˜¯ä¸€™å¹ç®€å•çš„技术。利用自蔓åšg高温合成技术、拱形原理、陶ç“äh©¡èƒ¶å¤åˆå·¥è‰ºå’Œç„ŠæŽ¥½{‰æ–¹æ³•ï¼Œž®†æ°§åŒ–铝陶瓷与叶轮上的åã^、弧面进行大面积复合˜qžæŽ¥åQŒå³ä¸çŽ°å®žã€ä¸å¯é äº¦ä¸¾læµŽã€‚其实在二十多年前国外的一些公司,侉K‡‡ç”¨ç²˜æŽ¥æŠ€æœ¯å°†å·¥ç¨‹é™¶ç“·ååˆ†æˆåŠŸåœ°è¿ç”¨åˆ°äº†ç”µåŽ‚风机叶轮上。由¾léªŒå’Œæ•™è®­å¯çŸ¥ï¼Œæ°§åŒ–铝陶ç“ïLš„耐磨性决定叶轮的使用寿命åQŒè€Œèƒ¶¾_˜å‰‚的强韧性则军_®šäº†å¶è½®è¿è¡Œçš„可靠性。因此高强韧性胶¾_˜å‰‚是粘接型陶瓷耐磨叶轮关键技术中的核心内宏V€? 

        æ ÒŽ®ç”µåŽ‚风机叶轮的工冉|¡ä»Óž¼ŒçŽ°åœºæ–½å·¥çŽ¯å¢ƒçš„要求,MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚寚w’¢å’Œé™¶ç“·éƒ½åº”有优良的粘接性,工艺性和触变性;可在室温下固化;å…ähœ‰ç›¸å½“高的强度和韧性;å…ähœ‰è¾ƒé«˜çš„耐热性和耐老化性;完全能在风机正常的工况和温度条äšg下长期可靠地工作ã€? 

         

        在MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的研制中åQŒä»¥å·©å›ºå…¶æ‹‰ä¼¸å¼ºåº¦å’Œæ‹‰äŽ×剪切强度为基¼‹€åQŒæ‘’弃传¾lŸçš„增韧æ”ÒŽ€§ææ–™ï¼Œé€šè¿‡¾l„织变量¾pÕdˆ—试验åQŒé€‰ç”¨èƒ½å‚与固化反应、相å®ÒŽ€§å¥½ã€å«æœ‰æ–°åž‹æ´»åŒ–韧性因子的增韧剂,使胶¾_˜å‰‚的分子结构中不但包含有增韧效果显著、耐老化性好的封端基因,而且˜q˜åŒ…含有许多柔性链ŒD‰|¥¾~“解脆硬性。即改善了胶¾_˜å‰‚的冲击韧性和固化时的内应力水òq»I¼Œåˆä‹É其耐热性(çŽÈ’ƒåŒ–温åº?/span>

        TgåQ‰å’Œæ¨¡é‡¾l´æŒä¸å˜ã€?/p>

        2·2 MD-Ⅲ胶¾_˜å‰‚的静态力学性能曲线

        å›?中的两条实线曲线åQŒäؓæ ÒŽ®ã€Šèƒ¶¾_˜å‰‚å¯ÒŽŽ¥æŽ¥å¤´æ‹‰äŽ×强度的测定》(GB/T6329åQ?996åQ‰æµ‹å‡ºçš„åQŒåœ¨8¿Uä¸åŒæ¸©åº¦æ¡ä»¶ä¸‹åQ?MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的拉伸强度,åÕ\ƒbåQT曲线。及æ ÒŽ®ã€Šèƒ¶¾_˜å‰‚拉äŽ×剪切强度‹¹‹å®šæ–ÒŽ³•ã€‹ï¼ˆGB7124åQ?6åQ‰æµ‹å‡ºçš„MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的拉伸剪切强度,既στ-T曲线。图1中的两条虚线曲线åQŒäؓåïL§°â€œèƒ¶çŽ‹â€çš„CGJ高强韧性胶¾_˜å‰‚çš?σbåQT和στ-T曲线。由å›?可见åQŒåœ¨æ¸©åº¦ä¸?00℃时åQŒMD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的拉伸强度σb辑ֈ°æœ€é«˜å€û|¼ˆ48.8MPaåQ‰ï¼Œè€Œåœ¨å®¤æ¸©è‡?20℃范围内, σb值æ‡L动不大。MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的拉伸剪切强度στ,在室温至170℃的范围åQŒæ˜¯éšç€æ¸©åº¦çš„升高亦呈缓慢上升的­‘‹åŠ¿åQŒå½“温度ä¸?70℃左åÏx—¶åQŒå…¶ÏƒÏ„值高è¾?5.4MPa。而CGJ胶粘剂虽然在室温条äšg下,它的στ值略低于MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚åQŒè€Œå®ƒçš„σb值却比MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚˜q˜é«˜å‡?.3Mpa。但随着温度的升高,CGJ 胶粘剂的σb、στ值均发生急剧下降åQŒåœ¨æ¸©åº¦è¾‘Öˆ°150℃时åQŒä¸Žå®¤æ¸©æ¡äšg下比较,兔àƒÏ„å€ég¸‹é™äº†67.7åQ…,而σb值的下降òq…度辑ֈ°äº?4%ã€?

        2·3 MD-Ⅲ胶¾_˜å‰‚的动态力学性能曲线

        参照《胶¾_˜å‰‚剪切冲击强度试验æ–ÒŽ³•ã€‹ï¼ˆGB/T6328åQ?999åQ‰ï¼Œ¾_˜æŽ¥10mm×10mm×55mm的对接接头试æ øP¼ˆä¸å¸¦¾~ºå£åQ‰ï¼Œé‡‡ç”¨ç‰¹åˆ¶çš„摆锤,åœ?¿Uä¸åŒæ¸©åº¦æ¡ä»¶ä¸‹åQŒä‹É试样在冲å‡Õd¼¯æ›²çŠ¶æ€å‘生折断。图2为冲击韧性å€û|¼æ¸©åº¦æ›²çº¿åQˆÎ±k-T曲线åQ‰ã€‚图2昄¡¤ºåQŒåœ¨æ¸©åº¦ä¸ºå®¤æ¸©è‡³125℃左双™Œƒå›ß_¼ŒCGJ胶粘剂的冲击韧性值αk均比MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的αk值高。但当温度升高到150℃时åQŒCGJ胶粘剂的脆性骤然增大,其αk值降òq…è¾¾åˆîCº†72.7%。当温度ä¸?70℃时åQŒå…¶‚Îk值接˜q‘于零。而MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚在室温至200℃范å›ß_¼Œå§‹ç»ˆå¤„于“增韧”的势头åQŒå…¶å¢žå¹…辑ֈ°17.4åQ…。即使温度升高到äº?50℃,其αkå€ég»ç„¶ä¿æŒåœ¨57KJ/m2的水òqŸë€?

        3.  é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®çš„可靠æ€? 

        3·1 陶瓷耐磨叶轮的可靠性分æž?

        ¼›Õd¿ƒå¼é£Žæœºå¶è½®çš„板式叶片åQŒå¤šä¸ºå…¶å¾„向ž®ºå¯¸å¤§äºŽè½´å‘ž®ºå¯¸çš„圆弧窄叶片形式。在对叶片进行受力分析和强度计算æ—Óž¼Œå¯å°†æ•´ç‰‡å¶ç‰‡è§†äؓ承受均布载荷的梁。当叶轮以角速度ω=πn/30高速è{动时åQŒåœ¨å¶è½®æœ€å¤§åŠå¾„上的叶片工作面出口处,¾_˜æŽ¥çš„陶瓷元件受åˆîCº†æœ€å¤§ç¦»å¿ƒåŠ›P的作用,另还主要受到胶粘剂抵抗拉伸剪切破坏时的最大力P1åQŒåŠæ°”固两相‹¹åŽ‹åº”力½{‰ä½œç”¨ã€‚显然只有保证P1>Pæ—Óž¼Œå¶ç‰‡ä¸Šçš„陶瓷元äšg才不会发生脱落。此时这个最大的¼›Õd¿ƒåŠ›P=ω2 n2ρsδRmax/900(N)åQŒå¼ä¸­ï¼šn—叶轮è{速,r/minåQ›Ïï¼é™¶ç“·å…ƒäšg的体¿U¯å¯†åº¦ï¼ŒKg/m3åQ›Îß_¼é™¶ç“·å…ƒäšg的厚度,måQ›SåQé™¶ç“·å…ƒä»¶è¢«¾_˜æŽ¥é¢çš„面积åQŒm2åQ›RmaxåQå¶è½®ä¸­å¿ƒè‡³å¶ç‰‡å‡ºå£å¤„的最大半径,m。考虑到现场大面积¾_˜æŽ¥æ–½å·¥æ¡äšg和叶轮工作温度等因素的媄响,为安全稳妥è“v见,只将在实验室条äšg下测定的胶粘剂拉伸剪切强度στ值的一半代入计½Ž—,即P1=Sστ/2åQŒåƈ引入安全¾pÀL•°K=P1/PåQŒåˆ™æœ‰K=450στ/π2n2ρδRmax  

        在正常工况下排粉风机、引风机的工作温度äؓ70℃和150℃左叟뀂常用陶瓷元件的厚度δ=1.5mmåQŒå…¶ä½“积密度ρ=3.7g/cm3。以¾_˜æŽ¥äº†æ°§åŒ–铝陶瓷元äšg至今已投å…?òq?个月å’?òq?个月˜qè¡Œçš„两¿Ué£Žæœºå¶è½®äؓ例,通过安全¾pÀL•°çš„计½Ž—和实际业ç‡W的验证,MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚¼‹®æœ‰å¾ˆé«˜çš„粘接安全系数。只要风机工作温度不½Hç ´è¯¥èƒ¶¾_˜å‰‚最高工作温度的限制åQˆTmaxâ‰?75℃)åQŒæ–½å·¥è´¨é‡å’Œé™¶ç“·å…ƒäšg质量辑ֈ°ä¸€å®šçš„技术条ä»Óž¼Œåˆ™ç²˜æŽ¥åž‹é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®ž®±å®Œå…¨å¯ä»¥æ»¡­‘³ç”µåŽ‚风æœø™¿è¡Œå·¥å†ëŠš„要求。两¿Uç²˜æŽ¥åž‹é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®å®‰å…¨¾pÀL•°è®¡ç®—¾l“果见表2ã€?

        2  ä¸¤ç§é£Žæœºå¶è½®å®‰å…¨¾pÀL•°çš„计½Ž—结æž? 

        依照陶瓷耐磨叶轮™åÕd®‰å…¨å¯é è¿è¡Œçš„最基本原则åQŒå¦‚果说DM-Ⅲ胶¾_˜å‰‚所å…ähœ‰çš„èƒö够高的强度指标是防止陶瓷元äšgè„Þp½çš„首要条件的话,那么如何减少和å×I补陶瓷元件与金属材料的线膨胀¾pÀL•°å·®å¼‚较大åQŒåœ¨æ¸©åº¦å˜åŒ–时两者间产生的相对位¿U»é‡¾l™è€ç£¨ä¿æŠ¤å±‚带来的不利影响åQŒåˆ™æ˜¯é™¶ç“·ä¸Žé‡‘属复合˜qžæŽ¥æŠ€æœ¯ä¸­å¿…须解决的重要课题ã€?/span>

        ç”׃ºŽç‰©ä½“受热膨胀光™•¿åº¦çš„增加正比于物体的原始长度和温度变化值Î?T åQŒå·²çŸ¥åœ¨20â„?300℃范å›ß_¼Œæ°§åŒ–铝陶ç“øP¼ˆAl2O3 95%åQ‰å’ŒQ345钢的¾U¿è†¨èƒ€¾pÀL•°åˆ†åˆ«ä¸ºÃ?0-6â„?1å’?0.99×10-6â„?1åQŒä¸€èˆ¬åœ¨æ­£å¸¸å·¥å†µä¸‹ï¼ŒæŽ’粉风机和引风机叶轮的工作温度不­‘…过100℃和150℃,‚Î、ΔT视äؓ常数åQŒå› æ­¤é™¶ç“·å…ƒä»¶çš„设计ž®ºå¯¸ä¾¿ç›´æŽ¥å†³å®šäº†å…¶å—热后所增加的位¿U»é‡Î”L。显然尽可能¾~©å°é™¶ç“·å…ƒäšg的尺寸,ž®†æ›´æœ‰åˆ©äºŽæŽ§åˆ¶Î”L的大ž®ã€‚因氧化铝陶瓷优异的耐磨性能åQŒé™¶ç“·å…ƒä»¶çš„厚度一般设计äؓ1-2mm卛_¯ã€‚考虑制作、施工诸多因素及实践证明åQšé£Žæœºå¶è½®é€šç”¨åž‹é™¶ç“·å…ƒä»¶çš„最佳量化单元是10mm×10mm×1.5mm。即佉K£Žæœºæœ‰150℃的温度变化åQŒè¿™ä¸ªæœ€ž®é™¶ç“·å•å…ƒä¸Žå¶ç‰‡é‡‘属间的相对位移量也仅äؓ6.6μm。因陶瓷元äšg、胶¾_˜å‰‚和金属之间äؓ柔性连接,MD-Ⅲ胶¾_˜å‰‚的αk值在20â„?200℃内是随温度的升高而增加,对于6.6μm极其微小的位¿U»é‡åQŒé€šè¿‡é«˜éŸ§æ€§çš„胶层便可以吸收。而陶瓷元件周边存在微量缝隙,å¯ÒŽ¸©åº¦å˜åŒ–时所产生的位¿UÀLˆ–应力起到了削弱和阻隔作用åQŒå´ä¸ä¼šå½±å“å…‰™˜²¼‚¨çš„效果åQˆè¿™ä¸Žæ°´ç”늫™ä¸ºé˜²æ­¢ç£¨èš€å¯¹è¿‡‹¹éƒ¨ä»¶è¡¨é¢è´¨é‡çš„要求截然不同åQ‰ã€? 

        4  é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®çš„特ç‚? 

        4·1 ˜qè¡Œå®‰å…¨å¯é 

        因MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚的固化一般在室温条äšg下即可。有时äؓ了羃短固化时间或ä¸ÞZº†æ”¹å–„¾_˜æŽ¥æ€§èƒ½åQŒå…¶åŠ çƒ­å›ºåŒ–温度亦不会超˜q?00℃,˜q™å°±é¿å…äº†é‡‡ç”¨çƒ­æ€é˜²¼‚¨æŠ€æœ¯æ—¶åQŒæ•´ä½“叶轮因不均匀受热产生应力后,å¯ÆD‡´å…¶è¯±å‘裂¾U¹å’Œå¼•è“v的变形给风机˜qè¡Œå¸¦æ¥å®‰å…¨éšæ‚£çš„可能ã€? 

        目前仍在沿用一¿Uä¼ ¾lŸçš„åQŒåœ¨å¶ç‰‡ä¸ŠåŠ ç„Šé˜²¼‚¨æŠ¤æ¿çš„æ–ÒŽ³•ã€‚因叶片与护板仅是依托四周的角焊¾~è¿›è¡Œæœ‰é™çš„“线˜qžæŽ¥â€ï¼Œä¸€ä½†è§’焊缝被严重磨损或被磨透后åQŒæ‰€é€ æˆæ•´å—护板瞬间飞离、高速è{动叶轮的òqŒ™¡¡è¢«ç ´åã€é£ŽæœºæŒ¯åŠ¨æ€¥å‰§å¢žå¤§åQŒä¹ƒè‡›_¼•èµ·é‡å¤§äº‹æ•…的实例屡见不鲜。采用在叶轮上焊接钢刉™™„ä»Óž¼Œòq‰™•¶åµŒä¸Šé™¶ç“·å…ƒäšg的方法,因受其结构åŞ式和陶瓷元äšg几何ž®ºå¯¸çš„限åˆÓž¼Œå½“叶轮在一定温度的工况下运转时åQŒé™¶ç“·å…ƒä»¶å¼€è£‚å’Œè„Þp½çš„情冉|—¶æœ‰å‘生。这对叶轮åã^衡和风机振动产生的不利媄响虽不及护板的脱落,但所引è“v振动å€ÆD¶…标,因此停炉和叶轮现场无法修复只能弃用,亦是一个不容忽视的问题ã€? 

        采用MD-Ⅲ高强韧性胶¾_˜å‰‚和氧化铝陶瓷对叶轮进行防¼‚¨å¤„理,只要在施工过½E‹ä¸­ä¸¥æ ¼æ‰§è¡Œ¾_˜æŽ¥å·¥è‰ºè§„程åQŒæŒ‰ç…§æŠ€æœ¯è¦æ±‚认真操作,且耐磨叶轮能保证在正常的工冉|¡ä»¶ä¸‹å·¥ä½œåQŒå°±ä¸ä¼šå‘生陶瓷元äšgè„Þp½çš„可能。电厂风机叶轮选用陶瓷元äšg规格ä¸?0mm×10mm×1.5mm的最佳量化单元。这¿Uæœ€ž®å•å…ƒçš„质量仅äؓ0.55g左右。反馈的信息昄¡¤ºåQŒåœ¨å·²æŠ•å…¥è¿è¡Œçš„˜q‘百台粘接型陶瓷耐磨叶轮中,也曾发生˜q?台叶轮因¿Uç§åŽŸå› é™¶ç“·å…ƒäšgè„Þp½çš„现象。其中一台叶轮因别的原因在停机检修时被发玎ͼŒä¸€ç‰‡å¶ç‰‡ä¸Šæœ€å¤šæœ‰16仉™™¶ç“·å…ƒä»¶è„±è½ï¼Œä½†è¿™òq¶æœª¾l™é£Žæœºçš„安全òq³ç¨³˜qè¡Œäº§ç”Ÿä»€ä¹ˆåª„响(该叶轮至此已˜qè¡Œ3òq?个月åQ‰ã€‚å› ä¸?6仉™™¶ç“·å…ƒä»¶æ€Èš„质量仅有8.9  gåQŒä¸”又未集中分布在叶片的一个位¾|®ä¸Šã€‚电厂在停机‹‚€ä¿®æ—¶åQŒä»…™åÞZ¾¿½Eä½œä¿®å¤æ€§ç²˜æŽ¥å¤„理后åQŒå³é©¬ä¸Šž®†å…¶åˆæŠ•å…¥è¿è¡Œã€?

        4·2 耐磨性优å¼?

        作äؓ工程陶瓷中用途最òq¿æ³›çš„氧化铝陶瓷åQŒå…¶¼‹¬åº¦ç›¸å½“高,åœ?0¾U§èŽ«æ°ç¡¬åº¦ä¸­ä¸?¾U§ï¼Œä»…低于金刚石。氧化铝陶瓷与几¿Uè€ç£¨ææ–™çš„硬度之比较见表3ã€?

        表氧化铝陶瓷、耐磨材料的硬度比è¾? 

        注:86.6HRA=70HRC

        实践证明åQŒææ–™çš„¼‹¬åº¦æ˜¯ä¸€ä¸ªä¸Žè€ç£¨æ€§æœ‰å…³çš„重要指标åQŒè€Œææ–™çš„耐磨性才是衡量其耐磨性能优劣的最¾lˆæŒ‡æ ‡ã€‚表4¾l™å‡ºäº†æ°§åŒ–铝陶瓷与几¿Uå¸¸ç”¨è€ç£¨ææ–™çš„比较磨损试验结果ã€?

        è¡? 氧化铝陶瓷与耐磨材料的相对耐磨æ€?

        氧化铝陶瓷作ä¸ø™„†æ€§ææ–™ï¼Œåœ¨å†²èš€è§’θ按˜q?0º的情况下åQŒå…¶æŠ—冲蚀¼‚¨æŸæ€§èƒ½ç›¸å¯¹è¾ƒä½Žæ˜¯ä¸äº‰çš„事实。对于绝大多数采用焊接结构钢制作的离心式和èáu‹¹å¼å¶è½®çš„叶片,虽然气固两相‹¹åœ¨Î¸=90º左右的冲蚀¼‚¨æŸå¤„,仅限于在叶片入口端部和动叶片前缘部一个较½H„的范围åQŒä½†˜q™ä¸ªè¾ƒçª„范围åQŒå¾€å¾€å´æ˜¯å¶ç‰‡¼‚¨æŸæœ€ä¸¥é‡çš„区域之一。äؓ此专门特制的增厚‹¹çº¿å½¢é™¶ç“·å¼‚åž‹å…ƒä»Óž¼Œå›_¯å·§å¦™åœ°åˆ©ç”¨å¶è½®æ—‹è½¬æ—¶¼›Õd¿ƒåŠ›çš„作用防止叶片入口处陶瓷元件的è„Þp½åQŒé¿å…å›º¾_’冲刷对片状陶瓷元äšg底部胶层的冲蚀掏空åQŒè¿˜èƒ½å°†å†²èš€è§’的角度大大减少åQŒä»¥åˆ†æ•£é«˜é€Ÿå›º¾_’的冲击能量åQŒä»Žè€Œæ˜¾è‘—地提高了叶片入口端部的抗冲蚀¼‚¨æŸèƒ½åŠ›ã€?/span>

        3ä¸?25MW机组åQŒÎ?2000mm的排¾_‰é£Žæœºå¶è½®ï¼Œåœ¨å¶ç‰‡å…¥å£ç«¯éƒ¨ï¼Œæœªç²˜æŽ¥å’Œ¾_˜æŽ¥æœ‰å¢žåŽšæµ¾U¿åŞ氧化铝陶瓷元件的上、下部位åQŒç»4个半月运行后åQŒå…¶è¢«ç£¨æŸä¸ŽæŠ—磨损的鲜明å¯ÒŽ¯”形状ã€?/p>

        4·3 能耗低效率é«?

        某电åŽ?00MW机组的排¾_‰é£Žæœºå¶è½®ç›´å¾„äؓ2170mmåQŒæœ‰15片叶片。äؓ廉™•¿ä½¿ç”¨å¯¿å‘½åQŒè‹¥é‡‡ç”¨ä¼ ç»Ÿçš„加焊防¼‚¨æŠ¤æ¿çš„æ–ÒŽ¡ˆåQŒåƈ在Î?8mm的护板上堆焊厚度¾U¦äؓ2.5mm的合金耐磨层。每块护板的面积ä¸?345cm2åQŒä¸€å°å¶è½®æ‰€å¢žåŠ çš„重量äؓ126.7Kg以上åQˆæœªè®¡åˆé‡‘耐磨层的重量åQ‰ã€‚这使得叶轮的è{动惯量增大,也增加了风机的èáu动率和耗电量。若选用¾_˜æŽ¥Î´=1.5mm的陶瓷元件进行防¼‚¨å¤„理,则一台叶轮仅会增加约11.2Kg的重量,˜q™è¿˜ä¸åŠå‰è€…的十分之一åQŒä¸”叶轮的ä‹É用寿命远˜qœè¶…˜q‡å‰è€…ã€?

        在叶片及其他区域加焊防磨护板åQˆä¸€èˆ¬åŽšåº¦â‰¥8mmåQ‰ï¼Œæˆ–在叶片上焊接钢刉™™„件åƈ镶嵌较厚的陶瓷元ä»Óž¼ˆä¸€èˆ¬æ€ÕdŽšåº¦äؓ8-14mmåQ‰ï¼Œæˆ–在叶片、护板上堆焊2åQ?mm的耐磨焊道和凹å‡æ€¸òq³çš„耐磨层,除了会增加叶轮的自重外,˜q˜ä¼šä½¿å¶è½®ï¼Œž®¤å…¶æ˜¯æŽ’¾_‰é£Žæœºå¶è½®åŽŸæœ¬ç‹­½H„çš„‹¹é“更加变窄åQŒä‹É得流道中气固两相‹¹çš„‹¹åŠ¨å—阻åQŒåƈòq²æ‰°‹¹ä½“的正常流动,使得‹¹åŠ¨æ•ˆçŽ‡é™ä½Žã€? 

        而最ž®å•å…ƒäؓ10mm×10mm×1.5mm的陶瓷元ä»Óž¼Œå®Œå…¨å¯é¡ºåº”叶片的几何型线åQŒç´§ç´§åœ°è´´åˆåœ¨å¶ç‰‡ä¸åŒçš„曲面上,加之未受到高温的作用åQŒå¶ç‰‡çš„原始型线­‘³ä»¥å¾—到保持。而Î?1.5mm的陶瓷元件几乎不会改变叶轮内部的‹¹é“ž®ºå¯¸åQŒæ•…不会¾l™é£Žæœºçš„‹¹åŠ¨æ•ˆçŽ‡å¸¦æ¥è´Ÿé¢çš„媄响ã€?

        4·4 叶轮防磨无盲åŒ?

        在电厂现场对¼›Õd¿ƒå¼å¶è½®æ•´ä½“采用焊接或热喷涂技术防¼‚¨ï¼Œå…‰™˜²¼‚¨çš„区域和质量与ç”늄Šé’Ÿë€å–·æžªæžªä½“在叶轮中的½Iºé—´ä½ç½®ã€è·¼›Õd’Œè§’度密切相关。一般而言åQŒè¿™å¯¹å¤§ã€ä¸­åž‹å¼•é£Žæœºå¶è½®åŠæŽ’¾_‰é£Žæœºå¶è½®å¶ç‰‡çš„出口ŒDµï¼Œé—®é¢˜ä¸æ˜¾½Hå‡ºã€‚但对于‹¹é“狭长的排¾_‰é£Žæœºå¶è½®å¶ç‰‡å·¥ä½œé¢å…¥å£ŒDµä¸€å®šçš„区域及小型引风机叶轮的叶片入口处åQŒç”±äºŽå—到近距离盔R‚»å¶ç‰‡åŠå‰ã€åŽç›˜çš„é˜È¢åQŒåœ¨ä»¥ä¸Šä¸¤ä¸ªåŒºåŸŸ˜q›è¡Œç”µå¼§å †ç„Šã€ç¢³å¼§å †ç„Šã€ç«ç„°å–·ç„Šå’Œç”µå¼§å–äh¶‚æ—Óž¼Œå­˜åœ¨ç„ŠæŽ¥ã€å–·æ¶‚(焊)角度受限åQŒè·¼›ÖM¸­‘»I¼Œç†”池、“镜面”观察受阻,焊条、碳‹‚’、粉末等åˆîC¸äº†ä½åQŒç”šè‡Ïx— æ³•å®žæ–½çš„状况åQŒä»Žè€Œä‹É用户对该区域的防¼‚¨è´¨é‡æå‡ÞZº†è´¨ç–‘ã€? 

        在应用粘接的æ–ÒŽ³•å¯¹å¶è½®çš„各区域进行防¼‚¨å¤„理时åQŒåªè¦åœ¨æ“ä½œè€…手臂可以触摸到的范围均可将陶瓷元äšg牢固地粘接到位,òq¶èƒ½¼‹®ä¿å…¶æ–½å·¥è´¨é‡ï¼Œé˜²ç£¨åŒºåŸŸå‡ ä¹Žä¸å—ä»ÖM½•çš„限制。显而易见,在对‹¹é“狭窄的排¾_‰é£Žæœºå¶è½®è¿›è¡Œé˜²¼‚¨å¤„理时åQŒè¿™å…ähœ‰éžå¸¸é‡è¦çš„实际意义ã€? 

        5  é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®çš„运行业¾l? 

        燃煤电厂风机叶轮的磨损失效是冲蚀¼‚¨æŸå’Œç£¨¾_’磨损联合作用的¾l“æžœåQˆæœªè®¡è…èš€æ‰€äº§ç”Ÿçš„媄响)。而上˜q°å‡ ¿Uè€ç£¨ææ–™å’Œæ°§åŒ–铝陶瓷的磨损试验结果和相对耐磨性的关系åQŒä»…仅是在实验室单一的磨损类型条件下‹¹‹å‡ºçš„几¾l„数据,不能表明氧化铝陶瓷应用到电厂风机上后åQŒå¶è½®æœ€¾lˆçš„使用期限åQŒåªèƒ½è¯´æ˜Žæ°§åŒ–铝陶瓷的确要比几种常用的耐磨材料在特定的¼‚¨æŸæ¡äšg下,å…ähœ‰æ›´é«˜çš„抗¼‚¨æŸæ€§èƒ½ã€‚因此,只有氧化铝陶瓷叶轮的实际˜qè¡Œä¸šç‡WåQŒæ‰å…ähœ‰çœŸæ­£çš„实用意义ã€? 

        通过˜q‘百台粘接型陶瓷耐磨叶轮在电厂长期运行的实践‹‚€éªŒï¼Œòq¶åŒå¶è½®å¸¸ç”¨é˜²ç£¨æŠ€æœ¯çš„效果˜q›è¡Œæ¯”较åQŒæ— è®ºæ˜¯åœ¨å®‰å…¨å¯é ç¨‹åº¦ï¼ŒæŠ—磨损性能åQŒä‹É用寿命,˜q˜æ˜¯åœ¨æ€§èƒ½ä»äh ¼æ¯”,可多‹Æ¡é‡å¤é˜²¼‚¨ï¼ŒçŽ°åœº¾l´æŠ¤çš„方便性和旉™—´æ€§ç­‰æ–šw¢åQŒç²˜æŽ¥åž‹é™¶ç“·è€ç£¨å¶è½®å‡çªçŽ°å‡ºç›¸å½“明显的优åŠÑ€‚目前这™åҎŠ€æœ¯å·²å—到­‘Šæ¥­‘Šå¤šçš„电厂用æˆïLš„认可和欢˜qŽã€?/span>

        6  ¾l“论

        试验和实践证明,氧化铝陶瓷具有一般金属耐磨材料难以­‘…越的抗¼‚¨æŸæ€§èƒ½ã€‚粘接型陶瓷耐磨叶轮˜qè¡Œçš„可靠性和耐磨性,关键取决于胶¾_˜å‰‚性能、粘接工艺、氧化铝陶瓷质量和风机最高工作温度四个因素,¾~ÞZ¸€ä¸å¯ã€‚在风机叶轮上选用MD-Ⅲ航½Iºçñ”高强韧性胶¾_˜å‰‚¾_˜æŽ¥æ°§åŒ–铝陶瓷元ä»Óž¼Œå¯ä»¥æˆå€åœ°å»‰™•¿å¶è½®çš„ä‹É用寿命,是一™å¹å®žç”¨ã€å®‰å…¨å’Œæœ‰æ•ˆçš„防¼‚¨æŠ€æœ¯ï¼Œæ˜¯ç‡ƒç…¤å‘电厂提高机组讑֤‡å¥åº·æ°´åã^、降低发甉|ˆæœ¬ã€å¢žå¼ÞZ¼ä¸šå¸‚场竞争力的良好途径ã€? 

         
        南通å{驰陶瓷工½E‹æœ‰é™å…¬å?© 版权所æœ?苏ICPå¤?2013102å?1
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