[水泥周]周平安：中国水泥工业和耐磨材料

耐磨专家周平安

　　3月28日，在上海召开的“2010国际水泥周”之“国际水泥行业粉磨技术高峰论坛”上，耐磨专家周平安做了题为“中国水泥工业和耐磨材料”的报告，以下是报告全文：

各位领导，各位代表，各位朋友：

　　此次很荣幸能代表耐磨行业来参加由中国水泥网主办的“2010国际水泥周”，以下我将以“中国水泥工业与耐磨材料”这个主题，从耐磨行业与水泥行业这两者的关系，目前耐磨行业的基本情况以及它的进展，特别是这两个行业今后如何加强合作等方面发表一下个人的一些看法。我主要讲以下几个方面：一、耐磨材料在水泥工业中的重要地位；二、水泥工业的发展对耐磨行业提出的新的要求；三、耐磨材料和技术的最新进展情况。

　　一、耐磨材料在水泥工业中的重要地位

　　耐磨材料在水泥工业中的作用主要体现在以下几个方面：一、它是水泥装备正常运行的必要保证；二、它对降低水泥生产的成本有着重要的影响；三、它是国家最新试点和在节能、降耗、减排等方面的主要措施。

　　在建材行业里，耐磨件的消耗主要体现在以下工序：采掘、破碎、研磨、输送。其主要磨损零件如下图所示：

　　在水泥行业的成本消耗里，耐磨介质的消耗和电耗占了很大比重，从耐磨行业来看，耐磨件在采矿领域所占的比重更大，但相对来说，采矿行业没有水泥行业搞得那么热。（详见图一：水泥厂球磨机成本消耗所占比例；图二：耐磨介质消耗比例）

　　水泥厂球磨机成本消耗所占比例如下图一所示：

　　耐磨介质消耗比例如下图二所示：

　　全国近几年磨球消耗量（分行业统计06-08年）

　　从以上表格我们不难看出，06年到08年，全国磨球的消耗量最大是矿山上，其次是水泥、电力等方面。但近年来，磨球、衬板等质量的提高对水泥行业降低消耗成本也起到了很大作用。

　　二、水泥工业的发展对耐磨行业提出的新的要求

　　近年来，水泥工业的发展对耐磨行业提出了更新的要求。首先，随着水泥工业的发展，它对耐磨介质和备件数量的需求大大增加，品种和质量要求也更高；其次，近几年，水泥装备的更新和生产工艺（干法和立磨）的发展对耐磨材料和技术提出了更新的要求；第三，耐磨行业也很清楚水泥工业节能、减排和环保任务对其提出的新要求，自身也在不断完善提高。

　　三、耐磨材料和技术的最新进展

　　对于耐磨行业而言，耐磨材料和技术的最新进展其主要表现在以下几个方面：第一，钢铁耐磨材料品种的日益完善、系列化和标准化。因为传统耐磨备件的消耗其主要还在材料成本上。据统计，整个耐磨行业耐磨备件一年的消耗大约在300万吨以上，其中磨球约占55%，衬板11%，锤头约10%。磨球、衬板、锤头等是耐磨行业主导的产品，它们主要由铸铁、钢等材料制成，这些传统的品种从过去到现在都有着很大的变化。比如，在一、二十年前，球磨机的磨球主要应用的是低铬铸球，这在矿山、水泥、电力等行业粉磨工艺中占有很大比重。而近几年，水泥行业的球磨机磨球则主要是以高铬铸球为主，过去吨水泥球耗要100多克，而今可降到20克以下。因此，这对水泥工业整个成本消耗控制作用是很大的。另外，球磨机铸球也日益系列化和标准化。2009年，铸造磨球已被列入国家标准，建材行业在这方面也有专门的标准，这为耐磨行业的规范化，水泥行业的选择奠定了基础。

　　第二，非金属、陶瓷、聚合物的广泛应用和发展。随着水泥装备的更新，水泥行业对耐磨材料的要求越来越高。一般的钢铁耐磨材料在强度和韧度方面都有局限，硬度太高，韧性下降，然而，在新的耐磨材料里，应用非金属、陶瓷及复合材料的正在逐步增多，一般而言，这是个很大的提高。

　　第三，堆焊、耐磨钢板及复合耐磨材料和技术逐渐工业化。过去，在学校里有关非金属材料、陶瓷材料等的研究都属于理论研究，而现在却都已被成功运用于陶瓷工业及为水泥行业矿山服务的这些行业中，且日益完善。

　　第四，表面工程，纳米添加剂、吹氩等新技术在耐磨行业逐渐得到推广和应用。[Page]

　　四、小结

　　随着钢铁耐磨材料品种的日益完善、系列化和标准化，在球磨机磨球方面，过去以低铬铸铁为主的铬系耐磨铸铁如今逐渐已被高铬铸铁所替代，而在衬板和锤头方面，中、低合金钢耐磨衬板也已替代了高锰钢。此外，在立磨磨辊方面，如今采用的大多都是合金钢、堆焊复合、镶嵌陶瓷等。

　　近年来，耐磨行业在各方面都做了大量改进，现在在表面质量、精度、工艺上都已达到了非常完美的程度。比如，过去的衬板表面很粗糙，实际上，在一些条件比较好的厂经过技术改造，采用最新工艺后，衬板表面的精度实际上已完全能达到很高质量标准的要求。

　　立磨磨辊过去采用的是传统的高锰钢、合金钢，但目前在耐磨堆焊方面，采用是普通的铸钢，其在工厂就可直接完成堆焊，且中间还可以修。类似的技术工艺近年已逐步完善。

　　在钢液中纳米添加剂和吹氩对纯净钢水和改善冶金质量有明显的效果

　　像这些新的材料，如陶瓷，耐热、耐火涂料，耐磨复合钢板、双金属复合材料等目前正在泵体、管道、溜槽、磨辊等领域被大量的运用。上图是复合耐磨衬板和溜槽。传统上都是直接选用钢板，而衬板和溜槽只是表面层对材料质量要求很高，如果完全用高质量的材料，一是成本增加，二是它的韧性不是很好，因此，采用复合耐磨衬板后，实际上大量的生产过程就剩堆焊了。根据需要切割不同的尺寸，利用工艺技术使其使用寿命得以提高。

　　国内外目前正在研究复合磨辊。过去的磨辊其寿命一般比较低，尤其是辊压机、矿渣磨辊里存在的一些问题一直未能得到彻底解决。国外对于复合磨辊的研究，有的是在磨辊里镶嵌高铬铸铁、有的是高铬铸铁里镶嵌陶瓷、有的是采用三类复合，这样其寿命一般都可提高3-5倍。

　　下图是比利时Duocast的立磨磨辊，这个磨辊的使用寿命比普通磨辊的使用寿命要高很多。

耐磨陶瓷片现在已大量运用于阀体、管道等领域，如今，这项技术在耐磨行业也已被大量在运用推广。

　　谢谢大家！