王 振

(潞安环能股份公司 王庄煤矿, 山西 长治 046031)

现代煤矿采掘强度越来越大，工作面过煤量也越来越大，过煤量越大对刮板输送机刮板和槽体造成的磨损也越大，使得刮板和槽体的更新量和消耗量不断增加。据有关统计数据，由于煤矿大部分刮板输送机的刮板和槽体均为nm360钢板，其耐磨性能较差，使得国内年消耗刮板和槽体达70万t以上。为了保证工作面生产的连续性和安全性，煤矿迫切需要耐磨性强、使用寿命长的刮板和槽体。过去大型刮板输送机所需的耐磨钢板主要依赖进口，近年来我国宝山钢铁公司生产出了 btw1系列中锰耐磨钢板，该型耐磨钢具有自强化功能，在刮板和槽体表面的一层硬化材料被磨掉之后，可通过应变诱发马氏体产生相变，实现耐磨层的不断再生，提高表层强化层的硬度，使其表面具有“越磨越硬”的特性，同时没有发生塑性变形的中心则保持着较高的抗冲击韧性，将显著降低刮板和槽体的磨损程度。

1 钢板的成分性能分析

btw1是由宝钢研发生产的高端矿用耐磨热轧钢板，它打破了外企对我国矿用高端耐磨钢板的垄断，具有的形变诱导强化特性，能提升矿用机械装备的使用寿命两倍以上，适用于冲击载荷较小的矿用刮板输送机使用。

2012 年 以来，包括同煤集团、兖矿集团等11 家煤炭终端用户和15 家主要煤机制造企业的实际应用证明，btw1的耐磨性能是HARDOX450的1.88倍，性价比非常高，已成为生产煤矿三机的指定耐磨钢板[1-2]。近年来，王庄煤矿在两个工作面持续进行 btw1耐磨钢板的试用、对比，以逐步放弃刮板输送机nm360钢板刮板的使用。

1.1 材料成分的分析

btw1属于Mn8系列高碳中锰耐磨钢， nm360是国产低合金耐磨钢板，其各自的主要化学成分如表1所示。

表1钢板的主要化学成分 %

1.2 钢板硬度及冲击韧性比较

制造行业通常将钢板抵抗硬物磨损表面的能力，作为钢板耐磨性的评价指标。新型锰系耐磨钢优异的抗冲击韧性和低疲劳裂纹扩展速率，可显著提高刮板和槽体的耐磨性能与使用寿命。nm360钢板的组织为马氏体，受制造技术水平的限制，国内该型钢板的硬度为330～360 HB，其冲击韧性≥3 kJ/cm2，主要用在设备需要耐磨的场合或部位。 btw1耐磨钢板的基体组织是亚稳态奥氏体，在冲击载荷作用下其具有的自强化功能，会促使表面材质向马氏体硬化层转化，使材料表面硬度≥450 HB，同时其心部硬度仍为≥280 HB ，冲击韧性≥90 kJ/cm2，保持了冲击韧性较高的奥氏体组织[3-5]。可见 btw1耐磨钢板相较于nm360钢板，在使用过程中不仅表面硬度强，而且冲击韧性好。

2 刮板和溜槽的磨损对比

为了验证btw1耐磨钢板实际耐磨效果，王庄煤矿先后在6203、6205两个工作面的刮板输送机和转载机上，进行了两种材料刮板与溜槽的性能比较。

2.1 6205工作面刮板试验情况

2014年3月， 在6205工作面前部不封底SGZ764/630型刮板输送机上应用，其中50节中部槽的刮板材质为nm360，且对链道部位焊接了耐磨网格，另有50节中部槽及过渡槽的刮板材质为 btw1。6205工作面长度为180 m，采高为3.9 m，走向长度2 200 m。截止到2014年7月28日，前部刮板输送机过煤量达到94万t，对磨损量较大的两种不同材质刮板抽样测量(试验前刮板初始厚度为40 mm)，测量得到的磨损数据如表2所示。

表2刮板(厚度)磨损数据mm

由表2中数据可知， btw1材质的中部槽刮板最大磨损量为0.9 mm，过渡槽刮板最大磨损量为3.46 mm；而nm360材质的中部槽刮板最大磨损量为8.43 mm，平均磨损量为7.39 mm，是btw1材质中部槽刮板最大磨损量的8～9倍和过渡槽刮板最大磨损量的2倍多。可见， btw1材质的优越性十分明显，可极大地延长刮板的使用寿命。

2.2 6203工作面溜槽试验情况

2014年5月，王庄矿在6203综采工作面SGZ764/200转载机上，试用 btw1材质的架桥槽、凸槽、卸料槽。在转载机的过煤量达60万t时，对其磨损量数据进行现场抽查，并与过去nm360材质的同型溜槽磨损量记录数据对比(试验前其初始厚度为30 mm)，测量得到的磨损数据如表3所示。

表3溜槽磨损数据mm

从表3可以看出，nm360材质的SGZ764/200转载机溜槽的磨损量最小达19.80 mm，槽体磨损已经超限，急需更换或大修处理。由于btw1材质具有自修复功能， 其溜槽的磨损量最大仅为3.60 mm，不到nm360溜槽磨损量的1/5。

3 结 语

王庄煤矿在6203、6205两个工作面刮板输送机和转载机，对 btw1材质刮板和溜槽进行了试用，并进行了性能比较。试验证明，nm360材质转载机溜槽的磨损量是 btw1材质的5倍多；同时，刮板输送机选用nm360材质刮板，是btw1材质中部槽刮板最大磨损量的8～9倍和过渡槽刮板最大磨损量的2倍多。可见， btw1材质的耐磨性十分明显，可极大地延长刮板机刮板、转载机溜槽的使用寿命，并可减少设备的检修维护工作量，尤其btw1材质具有的自修复功能，是保证设备安全生产的重要技术条件。

总之， 试验证明推广应用btw1耐磨材质设备部件，与原采用的nm360材质刮板和溜槽相比，具有很高的技术经济优势。