超高分子量聚乙烯耐磨衬板在冶金设备上的应用
摘 要：本文介绍了一种新型的非金属材料 -- 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)特性，列举了其在冶金设备中的应用。
关键词：UHMWPE;衬板;冶金设备
1、概述
超高分子量聚乙烯是作为一种新型的聚乙烯非金属材料，分子量在 100 万以上，英文简称 UHMWPE，热变形温度 (0.46MPa)85℃，熔点 130 ～ 136℃。
超高分子量聚乙烯作为一种热塑性工程塑料，冲击耐性、低温耐性、磨损耐性、化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能性能优越。
超高分子量聚乙烯耐磨性好、使用寿命高，比重远远小于钢材， 因此可以广泛用于储存或设备包装的运输内衬里。目前钢铁企业、电力企业、煤矿企业，广泛的采用了超高分子量聚乙烯制品，例如齿轮、轴承、导轨、滑块等 。
2、冶金设备应用实例
采用 UHMWPE 材料做内衬可有效解决烧结厂物料储存和运输过程中，通形成的结拱堵塞、架桥堵塞等安全问题。
2.1料斗等散料输送设备堵塞原因分析
(1)料仓下出料口尺寸狭小、仓体壁倾角小;
(2)料仓壁上粘结有大量散料;
(3)体积较大、彼此交错的物料或夹杂有超长异物;
(4)以粉料输送为主的料仓储存有含水的散料含且时间较长;
(5)企业所在地温度低且冬季防寒不力。
2.2使用 UHMW-PE 内衬材料具有如下优点
(1) 摩擦系数低、耐磨性高;
(2) 不吸水性;
(3) 超高分子量聚乙烯衬板表面摩擦系数非常低，可以让粘结性大、不易自由流动的散装物料顺畅地流动。将超高分子板材切割成合适尺寸，使用机械的方法将衬板固定在钢铁、混泥土、沙浆材料和木材上，可以改善原有结构的表面性能。彻底解决了料仓堵料现象，提高了生产效率 [3]。
2.3 UHMW-PE 内衬在应用实例
(1) 氧化铁矿料斗：
内衬材料：20 毫米厚的 UHMW-PE 板材;
介质：氧化铁;
颗粒度：80% 小于 30 目 20% 细粉小于 100 目 ;
屈服强度：13000 吨 / 天;
应用结果：使用后，没发现磨耗、粘结和架桥现象。
(2)烧结厂的矿石贮藏：
内衬材料：20 毫米厚的 UHMW-PE 板材;
介质：矿石;
颗粒度：0-26 毫米 ; 水分：4-7%;
应用结果：使用 5 年后板材磨耗约 1 毫米，没有发生粘结或滞留现象。
(3)焦化厂煤仓溜槽：
内衬材料：20 毫米厚的 UHMW-PE 板材;
介质：烟煤;
颗粒度：0-7 毫米 0-13 毫米 ; 灰份：25% 硫：4%;
屈服强度：600 吨 / 天 ;
应用结果：使用两年后，没发现磨耗、粘结、滞留和“架桥”现象。
(4)烧结厂 Φ3000×10000 混料机。混料机原内衬 A3 钢自重 5-6 吨，粘料重量(粘料厚 10 ～ 15CM，平均粘料厚度 12CM)高达 15.6 吨，冲击性能烧结生产原料的品质，需定期清理粘料，筒体粘料后重量严重超出设计范围，使电气设备超负荷，且浪费大量电能;粘料后造成偏重，混料机机械联接部分振动大、磨损严重;设备基础架松动，严重的甚至危及厂房;需要更换 1-2 套筒体大齿轮，滚圈常裂缝，需停机焊补，且磨损快，达不到 2 年的大修期，拖轮仅使用 6 个月。自改称 UHMW-PE 后，内衬自重仅为 2-3 吨，筒体受力均匀运转平稳，平均寿命可延长 3 年左右。齿轮组、托轮等使用良好，寿命提高 2-4 倍; 混料机提高了成球率，不用清理粘料，提高了电气设备的可靠性，较A3 钢衬板日节电 630 度。
(5)圆盘造球机的应用。
圆盘造球机内衬用 UHMW-PE 板，具有极高的耐磨性、极低的吸水率、极低的磨擦系数、优良的自润滑性、优良的不粘性、对球团造球很有效果提高使用寿命，造球合格率达98%。
3、结论
(1)超高分子量聚乙烯是目前解决粘接、磨损等问题的最佳工程塑料;
(2)我国不断改进超高分子量聚乙烯的生产工艺，在冶金、机械等行业的使用会更加广泛。
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