[水泥周]周平安：中國水泥工業(yè)和耐磨材料

耐磨專家周平安

　　3月28日，在上海召開的“2010國際水泥周”之“國際水泥行業(yè)粉磨技術高峰論壇”上，耐磨專家周平安做了題為“中國水泥工業(yè)和耐磨材料”的報告，以下是報告全文：

各位領導，各位代表，各位朋友：

　　此次很榮幸能代表耐磨行業(yè)來參加由中國水泥網(wǎng)主辦的“2010國際水泥周”，以下我將以“中國水泥工業(yè)與耐磨材料”這個主題，從耐磨行業(yè)與水泥行業(yè)這兩者的關系，目前耐磨行業(yè)的基本情況以及它的進展，特別是這兩個行業(yè)今后如何加強合作等方面發(fā)表一下個人的一些看法。我主要講以下幾個方面：一、耐磨材料在水泥工業(yè)中的重要地位；二、水泥工業(yè)的發(fā)展對耐磨行業(yè)提出的新的要求；三、耐磨材料和技術的最新進展情況。

　　一、耐磨材料在水泥工業(yè)中的重要地位

　　耐磨材料在水泥工業(yè)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一、它是水泥裝備正常運行的必要保證；二、它對降低水泥生產(chǎn)的成本有著重要的影響；三、它是國家最新試點和在節(jié)能、降耗、減排等方面的主要措施。

　　在建材行業(yè)里，耐磨件的消耗主要體現(xiàn)在以下工序：采掘、破碎、研磨、輸送。其主要磨損零件如下圖所示：

　　在水泥行業(yè)的成本消耗里，耐磨介質(zhì)的消耗和電耗占了很大比重，從耐磨行業(yè)來看，耐磨件在采礦領域所占的比重更大，但相對來說，采礦行業(yè)沒有水泥行業(yè)搞得那么熱。（詳見圖一：水泥廠球磨機成本消耗所占比例；圖二：耐磨介質(zhì)消耗比例）

　　水泥廠球磨機成本消耗所占比例如下圖一所示：

　　耐磨介質(zhì)消耗比例如下圖二所示：

　　全國近幾年磨球消耗量（分行業(yè)統(tǒng)計06-08年）

　　從以上表格我們不難看出，06年到08年，全國磨球的消耗量最大是礦山上，其次是水泥、電力等方面。但近年來，磨球、襯板等質(zhì)量的提高對水泥行業(yè)降低消耗成本也起到了很大作用。

　　二、水泥工業(yè)的發(fā)展對耐磨行業(yè)提出的新的要求

　　近年來，水泥工業(yè)的發(fā)展對耐磨行業(yè)提出了更新的要求。首先，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，它對耐磨介質(zhì)和備件數(shù)量的需求大大增加，品種和質(zhì)量要求也更高；其次，近幾年，水泥裝備的更新和生產(chǎn)工藝（干法和立磨）的發(fā)展對耐磨材料和技術提出了更新的要求；第三，耐磨行業(yè)也很清楚水泥工業(yè)節(jié)能、減排和環(huán)保任務對其提出的新要求，自身也在不斷完善提高。

　　三、耐磨材料和技術的最新進展

　　對于耐磨行業(yè)而言，耐磨材料和技術的最新進展其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，鋼鐵耐磨材料品種的日益完善、系列化和標準化。因為傳統(tǒng)耐磨備件的消耗其主要還在材料成本上。據(jù)統(tǒng)計，整個耐磨行業(yè)耐磨備件一年的消耗大約在300萬噸以上，其中磨球約占55%，襯板11%，錘頭約10%。磨球、襯板、錘頭等是耐磨行業(yè)主導的產(chǎn)品，它們主要由鑄鐵、鋼等材料制成，這些傳統(tǒng)的品種從過去到現(xiàn)在都有著很大的變化。比如，在一、二十年前，球磨機的磨球主要應用的是低鉻鑄球，這在礦山、水泥、電力等行業(yè)粉磨工藝中占有很大比重。而近幾年，水泥行業(yè)的球磨機磨球則主要是以高鉻鑄球為主，過去噸水泥球耗要100多克，而今可降到20克以下。因此，這對水泥工業(yè)整個成本消耗控制作用是很大的。另外，球磨機鑄球也日益系列化和標準化。2009年，鑄造磨球已被列入國家標準，建材行業(yè)在這方面也有專門的標準，這為耐磨行業(yè)的規(guī)范化，水泥行業(yè)的選擇奠定了基礎。

　　第二，非金屬、陶瓷、聚合物的廣泛應用和發(fā)展。隨著水泥裝備的更新，水泥行業(yè)對耐磨材料的要求越來越高。一般的鋼鐵耐磨材料在強度和韌度方面都有局限，硬度太高，韌性下降，然而，在新的耐磨材料里，應用非金屬、陶瓷及復合材料的正在逐步增多，一般而言，這是個很大的提高。

　　第三，堆焊、耐磨鋼板及復合耐磨材料和技術逐漸工業(yè)化。過去，在學校里有關非金屬材料、陶瓷材料等的研究都屬于理論研究，而現(xiàn)在卻都已被成功運用于陶瓷工業(yè)及為水泥行業(yè)礦山服務的這些行業(yè)中，且日益完善。

　　第四，表面工程，納米添加劑、吹氬等新技術在耐磨行業(yè)逐漸得到推廣和應用。[Page]

　　四、小結

　　隨著鋼鐵耐磨材料品種的日益完善、系列化和標準化，在球磨機磨球方面，過去以低鉻鑄鐵為主的鉻系耐磨鑄鐵如今逐漸已被高鉻鑄鐵所替代，而在襯板和錘頭方面，中、低合金鋼耐磨襯板也已替代了高錳鋼。此外，在立磨磨輥方面，如今采用的大多都是合金鋼、堆焊復合、鑲嵌陶瓷等。

　　近年來，耐磨行業(yè)在各方面都做了大量改進，現(xiàn)在在表面質(zhì)量、精度、工藝上都已達到了非常完美的程度。比如，過去的襯板表面很粗糙，實際上，在一些條件比較好的廠經(jīng)過技術改造，采用最新工藝后，襯板表面的精度實際上已完全能達到很高質(zhì)量標準的要求。

　　立磨磨輥過去采用的是傳統(tǒng)的高錳鋼、合金鋼，但目前在耐磨堆焊方面，采用是普通的鑄鋼，其在工廠就可直接完成堆焊，且中間還可以修。類似的技術工藝近年已逐步完善。

　　在鋼液中納米添加劑和吹氬對純凈鋼水和改善冶金質(zhì)量有明顯的效果

　　像這些新的材料，如陶瓷，耐熱、耐火涂料，耐磨復合鋼板、雙金屬復合材料等目前正在泵體、管道、溜槽、磨輥等領域被大量的運用。上圖是復合耐磨襯板和溜槽。傳統(tǒng)上都是直接選用鋼板，而襯板和溜槽只是表面層對材料質(zhì)量要求很高，如果完全用高質(zhì)量的材料，一是成本增加，二是它的韌性不是很好，因此，采用復合耐磨襯板后，實際上大量的生產(chǎn)過程就剩堆焊了。根據(jù)需要切割不同的尺寸，利用工藝技術使其使用壽命得以提高。

　　國內(nèi)外目前正在研究復合磨輥。過去的磨輥其壽命一般比較低，尤其是輥壓機、礦渣磨輥里存在的一些問題一直未能得到徹底解決。國外對于復合磨輥的研究，有的是在磨輥里鑲嵌高鉻鑄鐵、有的是高鉻鑄鐵里鑲嵌陶瓷、有的是采用三類復合，這樣其壽命一般都可提高3-5倍。

　　下圖是比利時Duocast的立磨磨輥，這個磨輥的使用壽命比普通磨輥的使用壽命要高很多。

耐磨陶瓷片現(xiàn)在已大量運用于閥體、管道等領域，如今，這項技術在耐磨行業(yè)也已被大量在運用推廣。

　　謝謝大家！