摘要：为了解决火电厂排粉机叶轮的磨损问题，结合陶瓷的优异耐磨性及高分子材料粘贴的方便性，成功地将陶瓷应用在风机叶轮的防磨上，使风机叶轮的使用寿命提高3倍以上，为表面防磨技术又提供了一种有效可靠的方法。
火电厂中使用的各类风机有引风机、排粉机、给风机和送风机等。其中引风机和排粉机作为电厂的主要辅机之一，因为磨损而严重影响其出力并带来频繁的更新维修，已成为火力发电厂锅炉安全运行的隐患之一。多年以来，虽然使用过许多表面强化方法，包括表面堆焊耐磨材料，热喷涂，喷焊，表面涂覆各种高分子涂料，表面淬火或化学热处理等，效果均不十分理想。针对耐磨胶粘剂主要是利用高粘接强度的胶粘剂粘接耐磨颗粒材料，由耐磨材料提供抗磨能力的特点，考虑利用胶粘剂粘接耐磨陶瓷用于风机叶轮的防磨。该项技术在经其它电厂试验成功的前提下，先后在湛江发电厂的十几台排粉风机叶轮上进行应用，叶轮最长使用时间已超过3a，使用寿命提高3倍以上，取得了较好的经济效益和社会效益。
1 叶轮运行工况
湛江电厂现在有4台300MW机组，每台机组配备4台球磨机，每台球磨机配1台排粉机。排粉机叶轮直径为2 020 mm，后弯式12片叶片，转速1440 ／min，介质温度90℃。因煤粉的冲刷磨损，叶轮的使用寿命平均只有1a，虽然使用过各种表面强化工艺，包括喷涂喷焊，堆焊及涂覆高分子材料，但使用效果一直不佳，成为机组安全运行的严重隐患之一。
2 磨损分析及对策
火电厂排粉风机叶轮主要是将磨煤机磨出的细煤粉送入锅炉进行燃烧，因煤粉的冲刷使风机叶片的磨损十分严重。风机的磨损部位主要集中于叶片进口前缘和中盘与叶片的交角处，这些部位的钢板经常被磨穿或磨成较深的沟槽，尤其是在焊缝处磨损更为严重。磨损破坏了风机叶轮的运转平衡，造成风机剧烈振动，甚至发生严重的事故。16Mn钢制造的烧结风机和煤粉风机叶片的使用寿命大约为6个月，严重的只有4个月。
多年来，国内外为延长风机叶轮的使用寿命进行了大量的研究，归纳起来主要有以下几种处理方法：
a）表面涂覆，在叶片表面磨损部位涂覆或粘接高分子耐磨材料；
b）热喷涂（焊），采用等离子喷涂方法或氧乙炔火焰，在叶片磨损表面喷涂陶瓷或碳化钨或者喷焊镍基＋碳化钨合金；
c）表面化学热处理，对叶片表面进行渗碳或多元共渗；
d）表面堆焊，采用耐磨电焊条、耐磨粉块在风机叶片磨损部位堆焊耐磨合金；
e）表面粘贴或焊接陶瓷，将耐磨工程陶瓷利用高强度耐高温胶粘剂或特殊焊接工艺复合在风机叶片表面上。
以上各种工艺中表面喷涂堆焊和表面复合陶瓷工艺使用较多，但表面堆焊或喷涂工艺易引起风机叶轮变形，因而其使用受很大限制；相对来讲，表面粘贴或焊接陶瓷工艺因不必输入热量，陶瓷的耐磨性均比其它材料优异，所以得到广泛的使用。
3 粘贴陶瓷片的可行性分析
风机叶轮粘贴陶瓷的防磨效果取决于两个条件：
a）要求陶瓷耐磨性能优异，其耐磨性应当比WC喷涂喷焊材料或堆焊材料高至少3倍以上；
b）要求陶瓷与金属之间可靠连接，即使用的粘接剂的粘接强度要高，韧性要好，而且耐高温耐腐蚀，耐老化寿命至少在10
a以上，强度下降不超过10％。
3．1 耐磨 材料的性能
作为耐磨材料使用的陶瓷主要有氧化铝、碳化硅、氮化硅及氧化锆等。针对风机叶轮的使用工况，耐磨陶瓷采用冷压烧结氧化铝陶瓷，其主要特点是价格便宜，密度小，耐磨性能优异。经实测，采用冷压烧结的氧化铝陶瓷块硬度为H A88，密度为3．7t／m SU 3 /SU ，耐磨性是高铬铸铁的5倍左右，普通碳钢的100倍左右。在风机上使用，陶瓷片的厚度只有1．5 mm，每平方米（10000片）的质量只有5．5 kg。在风机叶片的入口处，可以采用U型陶瓷块，在迎风面尺寸可达6 mm。相对于一般的热喷涂及堆焊材料，因最大厚度只有1-3mm，因此，陶瓷的耐磨性能完全可达到预期的目标。