從葉輪表面處理著手提高其抗磨性（2）

2.1.3 試驗與應用

電站離心風機主要有送風機、吸風機、排粉機、一次風機等，需要進行抗磨處理的一般只有吸風機和排粉機，吸風機和排粉機的介質(zhì)溫度都在200℃以下，吸風機主要是受煙氣中的塵粒的沖蝕，排粉機主要是受煤粉的沖蝕，他們的磨粒都是松散型的小顆粒，因此沖蝕性質(zhì)是一樣的，根據(jù)上文的分析，選用粘貼耐磨陶瓷作為抗磨手段是可行的。

1. 耐磨陶瓷實驗

1） 磨料磨損對比試驗

磨料為40～70目的石英砂，磨輪材料為氯化丁基橡膠邵爾A62±，輪緣線速度為140m/min，磨擦行程700m，載荷130N，磨料供給速率300g/min，試驗結(jié)果如表2-1所示：
表2-1 磨料磨損對比試驗數(shù)據(jù)表

表2-1 磨料磨損對比試驗數(shù)據(jù)表

由表2-1中可以看出，以重量磨損量為準，16Mn鋼是95耐磨陶瓷的35.7倍，是99耐磨陶瓷的62.8倍。若換算成體積磨損量，則分別為16倍和32.7倍。

2） 沖刷磨損對比試驗

電站離心風機的磨損是典型的噴砂磨損，因此有針對性地進行噴砂磨損試驗是必要的。在實驗室里利用風機及射吸沖刷試驗臺，將磨料以一定角度沖刷以不同材料和工藝制作的試片，沖刷角取90°、45°、30°三個典型數(shù)，磨料采用＃46棕鋼玉，風機壓力0.5Mpa, 沖刷距離為50mm，噴射時間為3分鐘。被沖刷試片有16Mn鋼、99耐磨陶瓷，鐵0502，鐵0504，鎳基碳化鎢，耐磨焊條。試驗地點為華中科技大學動力系汽輪機鍋爐教研室射吸式試驗臺，其部分試驗數(shù)據(jù)如表2-2：

表2-2 靶材沖刷磨損對比試驗數(shù)據(jù)表

在高沖刷角下16Mn鋼表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性，而在低沖刷角下，耐磨陶瓷片、鐵05及碳化鎢等硬度高的材料的耐磨性則優(yōu)于16Mn鋼。因此硬度高的耐磨材料適宜在低沖刷角，尤其是在30°左右使用。而且耐磨陶瓷片的耐磨性優(yōu)于另外兩種材料。這種高硬度的脆性材料的適用范圍與一般離心風機的沖刷角正好吻合。

2. 粘結(jié)劑的粘接強度試驗

將耐磨陶瓷片與鋼板表面采用不同的表面處理方法和固化方法后，在華中科技大學力學系力學中心實驗室的試驗機上進行剪切試驗，試驗條件為室溫、靜載、等速。試驗結(jié)果如表2-3：

表2-3 陶瓷粘結(jié)劑強度試驗數(shù)據(jù)表

從表2-3中可以看出，粘結(jié)劑的粘接強度足以抗衡耐磨陶瓷片在旋轉(zhuǎn)時所受的離心力。zui低的破壞載荷比離心力大2.99倍，高的達到100多倍。

3.試驗風機上的試驗

在試驗室的兩臺試驗風機的各葉片出口在室溫下對稱粘貼數(shù)片耐磨陶瓷片，在剛開機10分鐘，即有一片耐磨陶瓷飛出，運行四小時后又有一片耐磨陶瓷片飛出，經(jīng)停機檢查，飛出的耐磨陶瓷片的部位表面處理工藝不夠理想，這是致使耐磨陶瓷片粘接不牢以至飛出的主要原因。其它試片在繼續(xù)的長期運行中經(jīng)住了考驗，再沒有發(fā)現(xiàn)耐磨陶瓷片脫落飛出的現(xiàn)象。盡管該試驗風機的葉輪較小，但其轉(zhuǎn)速較高，因而其離心力很大，比電站上的吸風機、排粉機等離心風機的離心力還要大。試驗數(shù)據(jù)如下：

表2-4 試驗風機數(shù)據(jù)表

4．耐磨陶瓷的應用

耐磨陶瓷的耐磨性能是的，尤其是Al2O3純度為99％以上的耐磨陶瓷，在30°左右的沖刷角時，其性能比任何其它的抗磨材料都要好，這從試驗結(jié)果得到了證明，目前在南方的部分電廠如荊州發(fā)電廠、柳州發(fā)電廠、申陽崗發(fā)電廠、術木平發(fā)電廠等都取得了成功。

耐磨陶瓷的應用關鍵在于粘接劑的使用，本文中提到的例子中的粘結(jié)劑是經(jīng)過多次試驗后挑選的，HZ-1粘結(jié)劑A組和B組以一定比例混合，以達到*粘結(jié)強度，同時母材的表面也是經(jīng)過特別處理，使母材的表面上的雜質(zhì)及氧化層*去除干凈，然后在以一定的工藝進行粘接，從而達到*的粘接效果。當耐磨陶瓷的粘接強度達到了一定的程度，不再有掉耐磨陶瓷片的可能時，耐磨陶瓷風機的應用才有可靠的保證，才能發(fā)揮出其高強的耐磨性的優(yōu)勢。

2.2 耐磨涂料的應用

這是一種zui簡單zui直接的方法，就是在葉輪母材的表面進行處理，涂上一層約1mm的耐磨涂料，用耐磨涂料來替代葉輪母材以抵抗煙氣對葉輪的沖刷。

上面介紹了耐磨陶瓷作為耐磨材料的應用，應該說耐磨陶瓷是一種優(yōu)良的耐磨材料，它的應用是有廣泛的前途和重要的意義的。但它也有它的缺點，工藝要求嚴格，如施工稍不注意，沒有按照工藝要求嚴格進行，就有可能造成耐磨陶瓷片的脫落，而使葉輪失去平衡，而且耐磨陶瓷的粘貼也增加葉輪的重量，增加了電機的啟動時間，也增加了風機的功耗。
耐磨涂料只是在葉片表面涂上一層不到1mm的涂層，對母材不造成任何的損壞，重量輕，粘涂工藝簡單，且容易修復，利用機組大、小修的時機對磨損的部位進行修復，以保持葉片的“永”不磨損，耐磨性能良好，所涂部位不受幾何形狀約束，現(xiàn)逐步被國內(nèi)外有關部門關注。