碳化硅修補材料在選礦設(shè)備的應(yīng)用

朱巧霖，黃鋼平

（江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦，江西九江 332199）

0 引言

國內(nèi)對復(fù)合材料修補技術(shù)經(jīng)過30 余年的研究，取得了一定的進展。利用復(fù)合材料對金屬損傷部位進行修補，能夠恢復(fù)其使用功能和壽命[1]。某選礦廠旋流器、渣漿泵等設(shè)備的過流件經(jīng)常因局部磨損而失效，造成了極大的資源浪費，給設(shè)備運行成本帶來一定的壓力。磨機上的某些較大型備件也存在類似的情況，若不及時處理，將帶來設(shè)備隱患。為此，該選礦廠嘗試使用小顆粒碳化硅修補材料對某些局部磨損的易損件、過流件等進行修復(fù)，取得了良好的效果。

1 修補劑的性能及成分

小顆粒碳化硅修補材料主要用于修復(fù)渣漿泵、泥漿泵、管道、彎頭、風(fēng)機、攪拌機、旋流噴嘴、溜槽等磨損嚴重的設(shè)備，能提供合金鋼5 倍以上的耐磨性。小顆粒碳化硅也可以作為設(shè)備的預(yù)防護涂層，以延長設(shè)備的使用壽命；在普通鋼材上涂層后，替代耐磨合金鋼，降低制造成本。

小顆粒碳化硅修補材料是一種主要由碳化硅顆粒、Kevlar纖維和雙酚A/F 組成的復(fù)合材料，能夠在常溫下使用和固化，具有良好的耐腐蝕性和極高的耐磨損性。材料為膏狀、不流掛，可在任意角度涂抹，抗沖擊。在修復(fù)過程中與陶瓷底涂以及碳化硅涂刷劑配合使用效果更佳。

2 使用方法

2.1 涂刷陶瓷底涂

清水沖洗待修復(fù)表面后擦干，用角磨機裝砂盤片以十字交叉網(wǎng)格方式打磨，盡量使表面粗糙；用95%酒精清洗，去除表面其他雜質(zhì)，清洗干凈后用電吹風(fēng)機吹掃、干燥。將陶瓷底涂混合攪拌均勻，用漆刷將混合好的陶瓷底涂用力涂抹覆蓋待修復(fù)表面，涂抹厚度0.2 mm 左右，能濕潤待修復(fù)表面即可。涂刷工作需保證在25 min 內(nèi)完成，否則底涂層固化后不利于層間粘接。

2.2 涂刷小顆粒碳化硅

底涂施工完成后，在30 min 之內(nèi)涂刷小顆粒碳化硅。將小顆粒碳化硅膏狀雙組劑按重量比（主劑∶固化劑=10∶1）稱重配比，混合攪拌均勻，用塑料刮板將混合好的小顆粒碳化硅涂抹至待修復(fù)表面，填補平整。每次涂抹在垂直表面的堆積厚度不得超過6 mm，當(dāng)修補部位深度超過6 mm 時，需待涂層達到表干時間之后再重復(fù)堆積。

2.3 涂刷碳化硅涂刷劑

待小顆粒碳化硅涂層完全固化，將碳化硅刷涂劑混合攪拌均勻，用漆刷蘸取涂抹至待修復(fù)表面表面，涂層將自流平成光滑明亮的表面。待碳化硅刷涂劑涂層完全固化后，修復(fù)工作完成，完全固化過程約需要6～12 h。

3 應(yīng)用實例

3.1 修補MQY4870 球磨機出料襯套

2015 年10 月15 日，在一次停機檢修時發(fā)現(xiàn)MQY4870 球磨機出料襯套（圖1）出現(xiàn)局部磨損，最深處凹坑達20 mm，修復(fù)前照片見圖2，若不及時處理將影響其使用壽命，帶來設(shè)備隱患。在檢修時間緊迫的情況下，放棄傳統(tǒng)的堆焊修復(fù)技術(shù)，采用小顆粒碳化硅修補材料對其進行修復(fù)，取得了非常好的效果（圖3）。2019 年8 月26 日再次進行效果檢查，發(fā)現(xiàn)修復(fù)處的磨損情況與其他部位基本一致（圖4）。目前該出料襯套仍在使用。出料襯套單價70 505.26 元，修復(fù)費用僅6500 元，且修復(fù)時間短，操作簡便。

圖1 MQY4870 球磨機出料襯套結(jié)構(gòu)

3.2 修補Φ660 旋流器槽壁

圖2 修復(fù)前出料襯套

圖3 修復(fù)后出料襯套

圖4 修復(fù)效果檢查

Φ660 旋流器為選礦作業(yè)的主要分級設(shè)備，有A、B 兩組，采用單管單泵的進漿方式。因長時間受礦漿沖擊，沉沙槽內(nèi)壁磨損嚴重，出現(xiàn)漏漿的情況。整體更換槽體不現(xiàn)實，而槽壁內(nèi)襯有橡膠，貼瓦修補施工不便。因此，采用小顆粒碳化硅修補材料對其進行修補，修復(fù)前后對比見圖5。3 個月后檢查修補部位未出現(xiàn)異常磨損。

3.3 修補原礦攪拌桶筒壁

Φ4.0 m×4.0 m 原礦攪拌桶因使用年限長，溢流口處筒壁出現(xiàn)破損，若不及時修補，裂紋可能向周圍延伸，甚至影響生產(chǎn)。使用小顆粒碳化硅修補材料進行應(yīng)急處理后，破損處得到有效控制，修補處2 個月后仍未出現(xiàn)異常（圖6）。

3.4 修補粗砂泵泵殼

圖5 旋流器槽壁修復(fù)前后

圖6 攪拌桶溢流口筒壁修復(fù)前后

300NS-NZJA-R 型粗砂泵為設(shè)備改造后新增設(shè)備，其過流件的實際使用壽命處于摸索狀態(tài)。在使用過程中突發(fā)泵殼磨穿而導(dǎo)致漏漿的情況，由于泵殼不屬于易損件，沒有備件庫存。緊急情況下，根據(jù)以往碳化硅修補材料的使用效果，采用小顆粒碳化硅修補劑進行修補，在最短的時間內(nèi)時使該泵恢復(fù)正常使用，起到一開一備用的作用（圖7）。

圖7 粗砂泵泵殼修復(fù)前后

4 結(jié)語

實踐證明，小顆粒碳化硅修補材料使用效果好，具有使用方便、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點，特別是對現(xiàn)場的一些突發(fā)情況的處理以及傳統(tǒng)修補方法無法實施的情況提供了解決途徑。小顆粒碳化硅修補材料的成功應(yīng)用，為設(shè)備維護提供了新思路、新方法，以修帶換，不僅能節(jié)省維修時間，降低設(shè)備運行成本，而且對提高設(shè)備工作效率具有積極意義。