GY-1型高强陶瓷耐磨料在冲渣沟中的应用

尚冬梅 赵成 亓洪钊

摘要：莱钢6#高炉东、西出铁场出渣口落差大约有3米，对原铸铁板内衬冲刷特别严重，甚至将冲渣沟钢筋砼底板冲刷出较大坑洞，两侧立壁被冲刷掉厚度的一半，严重影响了冲渣沟的正常使用。用CGM灌浆料将砼底板及立壁进行修复，在原砼立壁及底板植筋，将钢网与之牢固焊接，用耐磨性及耐腐蚀性较好的高强陶瓷耐磨料（抹灰型）代替铸铁板做内衬，工期4d。使用11个月，磨损轻微。

关键词：冲渣沟；灌浆料；钢网；高强耐磨料

GY-1 type high strength wear resistant ceramic material application in slag ditchShangDongmeiZhao chengQihongzhao

(SHANDONG LAIGANGCONSTRUCTCO.LTD，SHANDONG LAIWU 271104)

Abstract：Laiwu Steel 6 # BF east and west cast house slag mouth drop about 3 meters, the original cast iron plates lined with erosion is particularly serious, and even reinforced concrete floor groove slag washed out of large holes, both sides set the thickness of the wall was washed away half of severely affected the normal use of slag ditch.CGM filling with concrete floor and is expected to repair the wall stand, stand in the original concrete wall and floor anchorage, firmly with them in steel mesh welding, wear and corrosion resistance with good wear-resistant high-strength ceramic materials (plaster model) instead of cast iron board to do lining, time 4d. 11 months of use, wear minimal.

Keywords：Slag ditch；Grouting material；Steel；High-strength wear-resistant material

1概况

莱芜钢铁集团股份有限公司炼铁厂5#、6#高炉共用一条冲渣沟，6#高炉东出铁场出渣口距渣池31.5米（即冲渣沟长31.5米），渣沟深度为4.2米，宽2.2米，有效高度1米，底部有效宽度1米，出渣口与沟底落差达到3米，渣沟中的水、渣流速很快, 同时蒸汽也很大，对原铸铁板内衬冲刷特别严重，甚至将铸铁板内衬完全磨损掉、将钢筋砼底板冲刷出较大坑洞，两侧钢筋砼立壁被冲刷掉厚度的一半甚至完全冲刷掉，铸铁板内衬半年就得更换一次，严重影响了冲渣沟的正常使用。

2 GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）的应用

2.1提高内衬耐磨性能的机理

磨损是固体、液体、气体（蒸汽）及其混合物等磨料颗粒与物体表面产生相对运动而使其不断损失的复杂过程。根据摩擦表面的磨损过程和破坏机理特征，磨损可分为颗粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损。一般磨损通常是几种磨损的综合，高温磨损实际上是粘着磨损和颗粒磨损的综合现象。根据材料的磨损机理，要提高内衬的耐磨性能，应从以下几个方面入手：

2.1.1内衬材料的硬度

一般来说，只有内衬材料的硬度高于磨料的硬度，才能提高内衬材料的耐磨性。但并非硬度越高越好，只有材料方硬度和断裂韧性处于最佳配合时，耐磨性能最优。高温时，不仅要求有良好的高温硬性，而且要求内衬材料与介质的反应性要小。

2.1.2内衬和基本材料要相配，基本无反应

内衬由于负荷工作，应有足够的硬度和屈服强度，以支撑内衬不发生变形，不产生大的应力造成分离。同时内衬和基本材料在刚性、膨胀系数、弹性模量等方面要相配，以免造成工作损毁，而且内衬材料和基本材料综合性要好，只有形成最大的化学亲和力而又不产生脆性界面，才能充分发挥耐磨内衬的作用。

2.1.3内衬材料颗粒间结合强度要高

内衬材料颗粒间应有很高的结合强度。基质和硬质骨料牢固地粘结在一起，不发生剥落，才能充分发挥高的耐磨性能。大部分的磨损是由于颗粒间结合强度不高，造成硬质骨料脱落造成的，因此提高内衬材料颗粒间的结合强度至关重要。

2.1.4内衬材料腐蚀磨损

耐磨内衬的耐磨性能还取决于衬体在化学介质中的耐腐蚀性能，衬体不能和工作介质发生反应，否则衬体材料的耐磨性能将大大降低，甚至失去耐磨作用。

2.2 GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）理化指标（见表1）

表1中数据可以说明，GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）满足冲渣沟内衬耐磨性的要求。

2.3 GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）施工方法

2.3.1基层处理

在GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）施工前，应对砼底板及立壁进行处理：1、对于被冲刷出坑洞的底板及立壁，采用CGM灌浆料分别浇筑至与原底板及立壁一平，待灌浆料初凝后进行人工凿毛处理；2、对于原砼底板及立壁完好的区域，清理残余水渣后直接进行人工凿毛处理。通过凿毛处理，可以提高粗糙度及洁净度，有利于提高高强陶瓷耐磨料与基层的粘结强度。

如果是在钢体表面进行施工，施工前应对钢体表面进行清理，去除油污或灰尘，再用20%氢氧化钠溶液对表面冲洗一次，再用干净的自来水冲洗两次晾干后进行下道工序，以免影响涂料的结合强度。

2.3.2植筋

在冲渣沟壁上钻孔，用结构胶植入螺纹12钢筋，以固定焊接钢网，植入长度为200mm，间距为200mm。在洁净的砼壁上平铺焊接直径12毫米的钢筋，焊接要求牢固。不能出现松动和摆动，钢网采用平行排列，间距控制在200mm。

2.3.3钢网安装

焊接钢网：钢网采用直径7.75毫米边长50毫米的菱形冷轧耐热钢网，采用平铺的方法，钢网与砼壁距离控制在涂料厚度的三分之一左右，钢网与钢筋之间采用取点焊接，要求焊点焊接牢固，不能出现漏焊和虚焊，焊接后清理焊渣，以免影响界面结合强度。

2.3.4GY-1型高强陶瓷耐磨料（抹灰型）施工

混料采用强制式搅拌机搅拌，混合料倒入搅拌机干搅3分钟，再加入5%～7%清洁饮用水搅拌5分钟，视天气变化、干湿程度酌情加减水量。

搅拌好的均匀混合涂料（涂料要求：料呈粘稠状，富有流动性），在钢网上进行人工涂抹，厚度100mm，要求厚度均匀，致密光滑。每次混料要求在35分钟内用完，若有剩余，时间超过90分钟禁止使用。涂抹后用钢铲将表面抹平，以提高涂料的耐磨性能。

2.3.5养护

正常条件下养护温度控制在15℃～25℃之间，气温低时应升温，每三小时洒水养护一次。气温高时应洒水降温，每小时洒水养护一次。养护时间不能少于72小时，晾干后可以使用。

3应用效果

莱钢股份炼铁厂6#高炉东出铁场水渣沟采用GY-1型高强陶瓷耐磨料做内衬,同原有的冲渣沟铸铁板内衬相比,结构简单，施工方便,工期短,投资少,主要是其抗冲磨性能好,从施工至今11个月,表面基本光滑,磨损轻微，无麻面无空鼓，效果良好。

参考文献：

[1]赖琛,唐绍裘;金属用耐磨耐高温陶瓷涂料的研究[J];涂料工业;2002年05期

[2]任恩平;邵正明;杨占印; N-100高强耐磨料在钢铁厂冲渣沟的应用[J];施工技术;2006年08期

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。