發(fā)布日期：11-15                            來源：豆丁網(wǎng)

等離子熔覆技術(shù)是靠等離子束產(chǎn)生的高溫，將工件表面快速熔化，形成熔池，同時(shí)將合金陶瓷粉末送入熔池中，在等離子束高溫的作用下，將合金陶瓷粉末加熱熔化，合金陶瓷粉末熔化后，與工件熔池中金屬混合，在等離子弧和保護(hù)氣體的作用下，熔池在金屬表面鋪展開，熔渣浮在上面；待等離子束移開之后，在氣體和基材本身的作用下，熔池迅速凝固，合金陶瓷粉末與基材充分結(jié)合，形成耐磨損、抗沖擊、耐腐蝕、耐高溫抗氧化等性能的表面復(fù)合層。與其他熔覆技術(shù)相比，等離子熔覆具有高效率、低成本、熔覆層質(zhì)量優(yōu)異等特點(diǎn)。

普通金屬材料通過等離子束表面熔覆處理，可以得到具有特定性能的異質(zhì)材料，對普通金屬材料進(jìn)行表面強(qiáng)化，能夠擴(kuò)大普通材料的使用范圍，所以，等離子熔覆技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

一、提高刮板輸送機(jī)中部槽耐磨性

目前我國煤礦生產(chǎn)中刮板機(jī)應(yīng)用較多的中部槽型號有：SGZ-730/320、SGZ630/320X、SGB764/264、SGB-630/150C、SGD-630/220、SZZ630/90、40T型、40T改型、22型等，中部槽的中板材質(zhì)大多是16Mn鋼板，這種鋼板最然具有較好的可焊性，但耐磨性和耐蝕性較差。因?yàn)橹胁坎凼擎湕l和，煤流的支撐體和運(yùn)動軌道，由于不間斷工作，會造成中部槽的快速磨損，尤其是中板上支撐鏈條位置磨損最快，使中部槽很快報(bào)廢。為解決中部槽中板的磨損問題，可以在中板上支撐鏈條部分按照需求增加耐磨層，讓鏈條在耐磨層上滑動，不與中板直接接觸。

如圖1所示為利用等離子熔覆技術(shù)在生產(chǎn)的耐磨中部槽，中部槽的中板由IGA-5型數(shù)控等離子耐磨熔覆機(jī)床制作而成，由此設(shè)備加工的耐磨層圖形規(guī)則、粗細(xì)均勻；中部槽的槽幫鋼上易磨損的地方用IGS600移動式氮離子耐磨熔覆設(shè)備加工處理。此設(shè)備操作簡單，可以將耐磨層熔覆在槽幫上的任意位置。這樣將每節(jié)中部槽所有容易磨損的地方全部進(jìn)行處理，以最大限度延長其使用壽命。

               圖1 耐磨中部槽

利用等離子熔覆技術(shù)加工的耐磨中部槽，其耐磨層的抗沖擊力高于16Mn鋼的中板，而且不易開裂，不易剝落；通過改變合金陶瓷粉末的成分，可以使加工出來的耐磨層平均硬度達(dá)到HRC60-70，是16Mn鋼中板硬度的3倍以上；合金陶瓷粉末耐磨層的摩擦因數(shù)是中板摩擦因數(shù)的一半，可以降低中板對鏈條和刮板的摩擦，延長鏈條和刮板的使用壽命；另外，合金陶瓷粉末耐磨層具有很高的抗酸、堿、鹽等耐磨蝕性，通過合理布局，合金陶瓷粉末耐磨層還可以降低運(yùn)行阻力和噪音。

經(jīng)鄭煤集團(tuán)白坪煤礦，國投新登煤礦，永煤集團(tuán)車集礦、陳四樓礦、永華煤礦以及延安車村煤礦、四川廣安蔡山煤礦等20多家單位的實(shí)際使用證明，和普通型的中部槽相比，利用等離子熔覆技術(shù)在生產(chǎn)的耐磨中部槽使用壽命平均延長了2-3倍，大幅降低了返修工作量，顯著提高了煤礦經(jīng)濟(jì)效益。

二、提高截齒耐磨性

  采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)用的截齒是煤礦采掘設(shè)備的一個(gè)重要部件，由于截齒直接與煤層和巖石接觸，所以工作過程中，截齒受的磨損和沖擊力最大，壽命一般較短，需要經(jīng)常更換，這樣不僅增加成本，而且影響采掘效率。通過研究發(fā)現(xiàn)，截齒的主要失效形式有以下四種：?正常磨損；?合金頭脫落；?崩裂；④齒柄折斷。崩裂和齒柄折斷2種失效形式可在加工截齒過程中通過調(diào)整熱處理工藝解決，這里主要闡述利用等離子熔覆技術(shù)解決截齒的磨損和合金頭脫落問題。

  如圖2 所示為IGJR-1型等離子截齒熔覆專用設(shè)備采用等離子熔覆技術(shù)在截齒錐體的表面進(jìn)行耐磨強(qiáng)化處理的耐磨截齒，經(jīng)過強(qiáng)化處理后，截齒表面會得到組織結(jié)構(gòu)合理、硬度高、韌性好、平滑而美觀的合金陶瓷粉末熔覆層。加工過程中，由于在合金陶瓷粉末中添加了AI2O3、陶瓷等防火花成分，具有切割半煤巖、純巖石，甚至和鋼鐵物體撞擊時(shí)消除火花的作用，所以這種截齒又被稱為“無火花耐磨截齒”。

  截齒表面的耐磨層不僅有效提高了截齒的耐磨性能，而且改善了截齒的抗沖擊性，保護(hù)合金頭不會因周圍齒體磨損過量造成脫落。在工作過程中，截齒的熔覆層和巖石撞擊不會產(chǎn)生火花，在礦井中使用更加安全；另外，由等離子熔覆技術(shù)加工的耐磨層不需要淬火，這樣就避免了硬質(zhì)合金頭受淬火激冷開裂，既簡化了工藝，又提高了質(zhì)量。

                   圖2   耐磨截齒

 三、應(yīng)用范圍

  利用等離子熔覆技術(shù)加工的耐磨層具有成分均勻、致密、組織小小均勻、無顯微氣孔及裂紋、同工件形成良好冶金結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，并且具有高的耐磨性、抗腐蝕、抗沖擊性；和堆焊、激光熔覆等技術(shù)相比，動力自熔覆技術(shù)還具有高效率、低成本、工藝穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。憑借以上優(yōu)點(diǎn)，等離子熔覆技術(shù)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如石油行業(yè)，在石油鉆桿表面熔覆螺旋形狀或直線形狀的耐磨層，不僅提高鉆桿的耐磨性能，而且還有利于排渣，防止抱死等現(xiàn)象?？傊入x子熔覆技術(shù)在煤礦、冶金、電力、水泥、化工、石油、軍工等領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用。

 四、變頻器在重介工藝中的應(yīng)用

  重介旋流器分選有壓重介旋流器分選與無壓重介旋流器分選，重介旋流器分選壓力控制是通過流量的變化來實(shí)現(xiàn)的。入料的固液比直接影響旋流器的處理量和分選效果，入料固液比增高時(shí)，旋流器按固液比計(jì)算的處理量增大，分選效率相對降低，隨著原煤可選性的降低，固液比隨之降低。因此，在重介旋流器分選工藝設(shè)計(jì)時(shí)要保持合介供料的穩(wěn)定與連續(xù)，閉環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)變頻系統(tǒng)與分選壓力的閉環(huán)控制。重介旋流器分選壓力的穩(wěn)定是保證分選精度的關(guān)鍵因素之一，它能夠保證流量的動態(tài)平衡，從而實(shí)現(xiàn)重介系統(tǒng)的高效節(jié)能運(yùn)行。

 五、結(jié)語

動力消耗在選煤廠成本管理中占有較重地位，節(jié)能降耗是選煤廠提高效益的途徑之一，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，必須合理引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，通過技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)選煤廠工藝發(fā)展。重介旋流器分選工藝是選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢，如何合理降低重介系統(tǒng)的動力消耗，是每個(gè)全重介選煤廠值得思考的問題。