预应力金属微晶陶瓷复合衬板的研发与应用

2021-12-18贾锡永王清泉贾培祥付米良伟3

金属矿山 2021年11期

贾锡永王清泉贾培祥付米良张鹏杨伟3

（1.安徽鑫永晟微晶材料有限公司，安徽滁州 239001；2.中国五冶集团有限公司，四川成都 610063；3.全柴天河消失模公司，安徽全椒 239500）

在煤炭、钢铁等行业的原料仓一般为永久性构筑物，要求使用年限50 a以上，因此，对于原料仓内衬的防护极为重要。当原料仓处于不放空状态下，较大粒度的原料从50～70 m高位落下时，常用的维护材料高分子板、不锈钢板、压延微晶板、轨道钢等无法有效保护落料点部位的防护衬板和仓体结构，导致该类部位因冲击、磨损和腐蚀等因素而发生损毁。微晶陶瓷［1-2］材料具有优越的耐磨、耐腐蚀和耐温性能，不足在于抗冲击和耐急冷急热性能差，使其应用受到了较大限制。参考钢化玻璃研发经验［3-6］钢化（预应力）玻璃后可提高1～3倍的抗冲击强度。本研究采用铸造行业的消失模技术（消失模铸造工艺学）［7-9］，将微晶陶瓷镶嵌在消失模内，1 400～1 600 ℃钢水浇注后，当金属冷却后产生1%～2%的收缩量，对于微晶陶瓷产生了20～50 MPa的压应力，称之为预应力，这样生产出来的微晶陶瓷的复合材料抗冲击强度将提高20～80倍，急冷急热性能大幅提升。基于这项技术，本研究团队于2019年9月获得了发明专利获得授权（专利号：CN201910779910.7）［10］。为有效防护原料仓，本研究采用所研发的预应力金属微晶陶瓷复合材料研制预应力金属微晶陶瓷复合衬板，并结合实例对其应用效果进行分析。