風(fēng)機(jī)葉輪粘貼陶瓷防磨效果取決于兩個(gè)條件，***，首先要求陶瓷耐磨性能優(yōu)異，其耐磨性應(yīng)當(dāng)比WC噴涂噴焊材料或堆焊材料高***少三倍以上。其次，要求陶瓷與金屬之間可靠連接，即使用的粘接劑的粘接強(qiáng)度要高，韌性要好，而且耐溫耐腐蝕， 耐老化壽命***少在十年以上，強(qiáng)度下降不超過10%。而且陶瓷防磨對于機(jī)組為水膜除塵引風(fēng)系統(tǒng)有不掛灰的特點(diǎn)。

1、 耐磨陶瓷的性能

作為耐磨材料使用的陶瓷主要有氧化鋁、碳化硅、氮化硅及氧化鋯等。針對風(fēng)機(jī)葉輪的使用工況，耐磨陶瓷采用冷壓燒結(jié)氧化鋁陶瓷，其主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜，密度小，耐磨性能優(yōu)異。經(jīng)實(shí)測，采用冷壓燒結(jié)的氧化鋁陶瓷塊硬度為HRA88，比重3.7，耐磨性是高鉻鑄鐵的５倍左右，普通碳鋼的100倍左右。在風(fēng)機(jī)上使用，陶瓷片的厚度只有1.5mm，每平方米（10000片）的重量只有5.5公斤。在風(fēng)機(jī)葉片的入口處，可以采用U型陶瓷塊，在迎風(fēng)面尺寸可以達(dá)到6mm。相對于一般的熱噴涂及堆焊材料，因***厚度只有1-3mm，因此，陶瓷的耐磨性能完全可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

2、 膠粘劑性能校核

相對于排粉機(jī)90℃的運(yùn)行溫度，引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行溫度要高些，在140－160℃之間，但排粉機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速比引風(fēng)機(jī)高二倍以上，而且是在帶硬質(zhì)顆粒的高速沖刷氣流作用下工作。因此要求膠粘劑必須具備一定的耐高溫性能，同時(shí)具有一定的抗剪強(qiáng)度和抗老化性能。陶瓷的熱膨脹系數(shù)只有金屬的一半,因而還需要膠粘劑具有良好的韌性。據(jù)此配制的膠粘劑主要性能如下：不同溫度下抗拉強(qiáng)度（金屬-金屬）分別為50MPa(室溫)、36 MPa(100℃)、２0MPa(150℃)；抗剪強(qiáng)度分別為２８MPa(室溫)及20 MPa(100℃)、10MPa(150℃)。膠粘劑的韌性介于陶瓷與金屬之間，固化后不收縮。

經(jīng)計(jì)算，在90℃溫度下，當(dāng)一個(gè)直徑為Ф2020的排粉風(fēng)機(jī)葉輪以1440rpm轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在葉輪最邊緣上一塊10×10×1.5 (mm)的瓷片受到的向心力為0.446(kgf)，而此時(shí)膠粘劑所能***的抗剪力為360(kgf)(100℃)，粘接力的大小是瓷片受到向心力的近450倍?？梢娔z粘劑具有極高的粘接保險(xiǎn)系數(shù)。

3、試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)以上可行性分析以及參照其他廠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，2003年5月大修期間對其中的一臺引風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行了粘貼瓷片的防磨處理，，在葉片的魚頭部位、葉片迎風(fēng)面及后盤的連接部位，分別復(fù)合了耐磨陶瓷片和特殊形狀的陶瓷耐磨件。其中葉片表面使用尺寸為10×10×1.5mm的陶瓷片,入口處用U型陶瓷片，迎風(fēng)面厚度為6mm。施工過程中嚴(yán)格按照現(xiàn)場施工工藝進(jìn)行，表面噴砂處理，金屬及陶瓷表面活化偶聯(lián)劑處理及相應(yīng)的加熱固化處理。粘貼完后不作動(dòng)平衡直接投入使用。期間，鍋爐燃用煤灰份在45%以上。經(jīng)一年運(yùn)行，陶瓷磨損非常輕微，狀況良好。2005年大修檢查，發(fā)現(xiàn)除有少量的瓷片脫落外，其他基本完好。

分析不同部位的陶瓷片磨損情況發(fā)現(xiàn)，在沿氣流流動(dòng)方向的平面上瓷片磨損平均不到0.1mm，越靠近葉輪外圓，即葉片的出口端，磨損越嚴(yán)重，平均磨損0.2mm,明顯比中盤輪轂兩側(cè)處磨損嚴(yán)重。這是由于越靠近葉輪的外圓周，氣流流速愈大，因而磨損就愈嚴(yán)重。與沿氣流方向相比，在沿氣流垂直方向上（入口處魚頭部位）的瓷片磨損最為嚴(yán)重，最多可達(dá)0.3-0.5mm。實(shí)際上這正符合了陶瓷沖刷機(jī)理，即氣流入射角愈大，磨損愈嚴(yán)重。而且由于接縫處形成的渦流使得沿接縫處金屬基體磨損最為嚴(yán)重，甚***可以把金屬襯板磨穿，使得局部陶瓷完全懸空,造成部分迎風(fēng)接縫處瓷片脫落。

2004年機(jī)組大修，另一臺引風(fēng)機(jī)也采用了此技術(shù)，直接與葉輪生產(chǎn)廠家合作，直接在廠家進(jìn)行了粘貼瓷片的施工。可以說非常完善，從整體施工工藝及外觀質(zhì)量都要好于現(xiàn)場施工。因?yàn)檫@樣葉輪生產(chǎn)廠可根據(jù)錦榮公司貼瓷片的工藝要求在生產(chǎn)工藝上配合。此臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行***今例行檢查沒有發(fā)現(xiàn)有瓷片脫落現(xiàn)象，取得較好的效果。

4、經(jīng)濟(jì)效益分析

以往未采取此工藝前引風(fēng)機(jī)葉輪運(yùn)行一般6個(gè)月開始出現(xiàn)葉片魚頭部位磨漏、進(jìn)灰，頻繁補(bǔ)焊，因?yàn)檠a(bǔ)焊***了母材整體強(qiáng)度和塑性，在運(yùn)行中又頻繁出現(xiàn)裂紋，沒有辦法又得補(bǔ)焊，這樣造成了惡性循環(huán)。一般一臺新輪運(yùn)行一年左右就無法再進(jìn)行補(bǔ)焊處理，就得更換。換一臺葉輪4萬元計(jì)，4臺風(fēng)機(jī)為16萬元，而采用貼瓷片工藝后，預(yù)計(jì)可完全運(yùn)行4年左右，可節(jié)約***48萬元，其中減少了大量的維護(hù)工作量，保證了機(jī)組滿出力，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是非常可觀的。  

5、結(jié)論

經(jīng)過實(shí)際長達(dá)3年的運(yùn)行結(jié)果表明，只要在施工過程中嚴(yán)格按照工藝操作，在使用過程中定期檢查，嚴(yán)格按照維修工藝進(jìn)行維修，風(fēng)機(jī)葉輪表面粘貼陶瓷防磨是一項(xiàng)可靠、有效的耐磨防磨措施， 不但可以提高使用壽命，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，而且可以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，還具有重要的社會意義。