常用溜槽衬板的性能分析和选用

刘亚虹

（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，辽宁大连 116085）

常用溜槽衬板的性能分析和选用

刘亚虹

（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，辽宁大连 116085）

介绍了目前工业生产中常用溜槽衬板材料的主要性能和在实际生产中的应用情况，并对其进行比较分析，为使用者在衬板材质的选择上提供一些帮助。

溜槽；衬板；耐磨性；抗冲击性

溜槽作为一种重要的运输装置，在工业生产中多用以输送铁矿石、焦煤、石灰等物料，一般采用的是24h循环工作周期。溜槽衬板安装在溜槽内部，以承受来自物料的冲击、摩擦及腐蚀等，以减少物料对溜槽的磨损。若溜槽衬板选用不合理，则可能引起输送物料堵塞、过度粉碎、粉尘增多、噪音大、溜槽使用寿命短等问题，影响生产顺畅和产品质量，严重时会造成某些设备运转不正常，甚至直接导致停产。本文重点介绍目前常用的几种溜槽衬板材料，对其性能和应用进行分析，为使用者对溜槽衬板的选择提供一些帮助。

1 常用的几种衬板材料溜槽衬板

1.1金属类衬板

1.1.1不锈钢衬板

不锈钢衬板都是以铬为主要合金元素，还会含有镍、钼等元素。这种钢材综合性能好，表面光滑摩擦小，具有一定的强度和硬度，良好的力学性能和工艺性能，防锈、防腐蚀能力、耐高温能力突出。但一般用在会受到强烈的冲击载荷作用下，如果不具备足够大的抗冲击负荷，而以静摩擦为主，其优越性就不能完全表现出来，进而其耐磨性能与一般中碳钢相差无几。

因其与溜槽母材材质不相同，在焊接操作上比较麻烦，应优先选择焊接性能好的牌号产品，同时不锈钢衬板价格偏高，每次更换容易造成较大浪费，建议在必要部位选用。

1.1.2锰钢衬板

高锰钢是一种应用非常普遍的耐磨材料，这种钢的铸态组织为奥氏体加碳化物，水韧处理后，可以获得单相奥氏体组织，具有较高的强度和韧性以及良好的耐磨性和无磁性。高锰钢最重要的特点是在强烈的冲击、挤压条件下，表面迅速发生加工硬化现象，表面硬度可由HB200左右上升到HB500，使其在内部仍保持良好的韧性和塑形的同时，表面硬化层具有良好的耐磨性[1]。

锰钢衬板焊接性能良好，可实现工厂快速铺设安装，且价格与普通钢板相当，广泛地应用于机械设备内衬、料仓、溜槽衬板等处。

1.2非金属类衬板

1.2.1铸石衬板

铸石是一种经加工而成的硅酸盐结晶材料，采用天然岩石（玄武岩﹑辉绿岩页岩等）或工业废渣（高炉矿渣﹑钢渣﹑铜渣﹑铬渣﹑铁合金渣等）为主要原料，经配料、熔融、浇注、热处理等工序制成的晶体，排列规整、质地坚硬、细腻的非金属工业材料。铸石有良好的耐磨、耐腐蚀性能，其耐磨性能比钢板、铸铁高几倍至十余倍。

现在还有一种比普通铸石衬板性能更优异的微晶铸石衬板，微晶铸石是采用铸石的生产工艺，其配方在铸石的基础上，经过优选改进，使其更加优良，主要工艺经过受控成核结晶化，晶体尺寸微小且结晶均匀致密，表面有很强的共价键力，具有更加良好的耐磨、耐腐蚀性能。微晶铸石板表面质量好，美观，但耐磨性较普通铸石板差，冲击韧性比普通铸石板高，同时因其原料使用工业废渣，使其有着良好的经济效益和社会效益。

1.2.2陶瓷衬板

耐磨陶瓷材料主要是以一种三氧化铝为主要原料，辅加其他配料，经过高达1 700℃高温烧结而成，再通过有机粘结剂直接粘贴在设备的本体上，故能防止设备的腐蚀，延长设备的使用寿命，具有较好的经济和社会效益。此外耐磨陶瓷衬板还具有表面光滑美观、较好的耐磨性和较高的抗冲击性、耐高温、密度小、易加工等特点。

1.2.3超高分子聚乙烯衬板

超高分子聚乙烯板材国际上通称为UHMW-PE，是分子量达到150万以上的聚乙烯，极高的分子量赋予其优异的使用性能：耐磨性好、摩擦系数低、滑动性能好、耐腐蚀、绝缘性能好、质地较轻、容易加工以及具有良好的减震、消音等特点等。目前作为衬板材料使用，主要是发挥其自润滑性能好，不粘附物料及能够低温使用的特点，还能防噪音起到环保作用，一般使用厚度为10～30mm。

超高分子聚乙烯板适于运输较坚硬物料和高温等工况下使用，因为此种衬板的缺点在于其表面硬度和热变形温度低，弯曲强度以及蠕变性能较差等，这种衬板在物料温度大于120℃时衬板易变形脱落，脱落后的衬板在系统中清除比较困难，因此需要定时的检查和更换。

2 溜槽衬板的选用

以上是目前几种常用的溜槽衬板的性能介绍。溜槽衬板的选用需要针对其耐磨性、抗冲击性、摩擦系数、降噪性能等性能在不同工况下，不同安装位置选取最适衬板。并且还要参考经济因素及加工安装的便利性，下面从这几个方面对不同衬板材料进行应用分析：

2.1耐磨性能

耐磨性能是衬板材料重点考察的性能，通过上面的性能分析比较，可以看出，在耐磨性上，一些非金属材料已经完成可以超越金属材料。而超高分子聚乙烯衬板的耐磨性可达高锰钢的4倍，通过应用和现场实践证明，同等工况下的磨损率：陶瓷＜铸石＜超高分子聚乙烯＜锰钢＜不锈钢。

2.2抗冲击性能

锰钢和不锈钢的冲击强度都能达到500N/mm2以上，具有很好的抗冲击性。而超高分子聚乙烯则在150N/mm2左右，因此在坚硬物料冲击下，超高分子聚乙烯和铸石的抗冲击性就要差一些。表面为陶瓷的复合型衬板，因为表面陶瓷切成了小块，且中间有橡胶衬垫，因此其在保证耐磨性的条件下抗冲击性能也有出色的表现。

2.3适用温度

金属材质的衬板材料适用的温度范围较广，不锈钢和锰钢都能承受几百度的高温，不锈钢甚至更高。超高分子聚乙烯的使用温度，一般不得超过100℃以下，铸石尽管自身可承受高温，但受固定所用的胶泥或树脂类粘结剂影响，适用温度大致也在100℃左右。耐磨陶瓷衬板的耐高温性能较好，耐高温可达250℃。

陶瓷、铸石和高分子聚乙烯都有很好的化学稳定性，不会发生锈蚀，陶瓷和铸石还能抵抗各种酸碱环境，不锈钢材质的化学性能较好，锰钢则一般。

2.4摩擦系数

输送黏性物料时，需要考量衬板材料的摩擦系数，以保证物料流转顺畅，经对比试验测定，各种材料与煤炭之间的摩擦系数如表1为[1]：

表1　不同材料与煤炭之间的摩擦系数

从上表可以看出，高分子聚乙烯的摩擦系数最低，其次是陶瓷和不锈钢材质。

2.5价格

取每种衬板的常用厚度，折合到铺设面积的单价比较，锰钢板和普通铸石板价格相当，约为350元/m2，微晶铸石衬板略高约为450元/m2（含胶泥），陶瓷衬板和超高分子聚乙烯价格相当在500元/m2左右，不锈钢和复合陶瓷衬板的价格最高，都达到1 000元/m2左右以上。可以看出陶瓷衬板和不锈钢衬板价格比较高，但溜槽衬板的成本不仅需要结合其自身价格，还要考虑安装工艺、更换时间等多要素综合考虑，方能选出性价比最高的、最适合的溜槽衬板。

3 结束语

以上是对目前常见的溜槽衬板材料性能和选用的分析，随着材料科技水平的不断进步，适应各种工况条件的衬板材质将会越来越多。在社会进步人们生活水平提高的今天，工业、企业的建设标准要求也越来越高。因此，综合考虑各种因素，选择适应不同情况的衬板材料来实现物料顺畅，延长溜槽使用寿命，降低粉尘和噪音污染，实现企业绿色安全生产，也是增加企业经济效益和社会效益的有效途径。

[1] 丁小平，赵连琦.耐磨衬板的分析比较与选用[J].硫磷设计与粉体工程，2003，（6）：33-36.

[2] 王高志。耐磨陶瓷材料在溜槽衬板中的应用[J].中国高新技术企业，2012，（31）：46-48.

Common Chute Liner Performance Analysis and Selection

Liu Ya-hong

This paper describes the current performance of industrial production in the main chute liner material commonly used in the actual production and the application，and its comparative analysis provides the user with some help in backing the choice of material.

chute；liner；abrasion resistance；impact resistance

TF573

A

1003-6490（2016）01-0054-02

2016-01-18

刘亚虹（1987—），女，辽宁大连人，工程师，主要研究方向为无机非金属材料与工程。