碳化硅修補材料在選礦設備的應用

朱巧霖，黃鋼平

（江西銅業股份有限公司城門山銅礦，江西九江 332199）

0 引言

國內對復合材料修補技術經過30 余年的研究，取得了一定的進展。利用復合材料對金屬損傷部位進行修補，能夠恢復其使用功能和壽命[1]。某選礦廠旋流器、渣漿泵等設備的過流件經常因局部磨損而失效，造成了極大的資源浪費，給設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，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渣漿泵、泥漿泵、管道、彎頭、風機、攪拌機、旋流噴嘴、溜槽等磨損嚴重的設備，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備的預防護涂層，以延長設備的使用壽命；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

清水沖洗待修復表面后擦干，用角磨機裝砂盤片以十字交叉網格方式打磨，盡量使表面粗糙；用95%酒精清洗，去除表面其他雜質，清洗干凈后用電吹風機吹掃、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表面，涂抹厚度0.2 mm 左右，能濕潤待修復表面即可。涂刷工作需保證在25 min 內完成，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，修復工作完成，完全固化過程約需要6～12 h。

3 應用實例

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現MQY4870 球磨機出料襯套（圖1）出現局部磨損，最深處凹坑達20 mm，修復前照片見圖2，若不及時處理將影響其使用壽命，帶來設備隱患。在檢修時間緊迫的情況下，放棄傳統的堆焊修復技術，采用小顆粒碳化硅修補材料對其進行修復，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，發現修復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，修復費用僅6500 元，且修復時間短，操作簡便。

圖1 MQY4870 球磨機出料襯套結構

3.2 修補Φ660 旋流器槽壁

圖2 修復前出料襯套

圖3 修復后出料襯套

圖4 修復效果檢查

Φ660 旋流器為選礦作業的主要分級設備，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，沉沙槽內壁磨損嚴重，出現漏漿的情況。整體更換槽體不現實，而槽壁內襯有橡膠，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，修復前后對比見圖5。3 個月后檢查修補部位未出現異常磨損。

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，溢流口處筒壁出現破損，若不及時修補，裂紋可能向周圍延伸，甚至影響生產。使用小顆粒碳化硅修補材料進行應急處理后，破損處得到有效控制，修補處2 個月后仍未出現異常（圖6）。

3.4 修補粗砂泵泵殼

圖5 旋流器槽壁修復前后

圖6 攪拌桶溢流口筒壁修復前后

300NS-NZJA-R 型粗砂泵為設備改造后新增設備，其過流件的實際使用壽命處于摸索狀態。在使用過程中突發泵殼磨穿而導致漏漿的情況，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，在最短的時間內時使該泵恢復正常使用，起到一開一備用的作用（圖7）。

圖7 粗砂泵泵殼修復前后

4 結語

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、應用范圍廣的優點，特別是對現場的一些突發情況的處理以及傳統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用，為設備維護提供了新思路、新方法，以修帶換，不僅能節省維修時間，降低設備運行成本，而且對提高設備工作效率具有積極意義。