耐磨聚氨酯噴涂技術在礦業(yè)中的應用

        礦業(yè)工程設備的磨損和腐蝕一直是令礦業(yè)工程師和管理者頭疼的問題，也是形成出產(chǎn)本錢高、出產(chǎn)功率低下的重要原因之一。多年來，適合礦山使用的高耐磨、高彈性、高強度、高防腐性的非金屬資料的研究，一直是一個很重要的科研課題。礦業(yè)界巫待一種全新的資料及工藝解決出產(chǎn)中的耐磨、防腐等難題。眾所周知，聚氨酯彈性體是在耐磨橡膠基礎上發(fā)展起來的一種“以柔克剛”耐磨資料。已經(jīng)在礦業(yè)各個作業(yè)過程中得到推廣使用，可是傳統(tǒng)聚氨酯彈性體往往采用模具澆注成型的方法，在異型件、大型件的加工上成型難度大，出資高。在此背景下，研發(fā)了耐磨聚氨酯噴涂技能，該技能的出現(xiàn)為礦業(yè)界提供了一種全新的選擇，其在工程使用中顯示出了無可比擬的優(yōu)越性。它突破了耐磨耐腐非金屬資料成型使用模具的局限性，是一種新型的現(xiàn)場固化、快速成型工藝，它將高分子資料的成型技能擴展到一個全新的范疇，極大地擴展了其使用范圍。同時，由于它具有優(yōu)異的耐磨性、突出的防腐性能、耐老化性能、現(xiàn)場施工簡便易行、本錢低一級優(yōu)點，該新型資料使用遠景非常廣闊。

        一、聚氨酯噴射涂層的性能特點

        耐磨聚氨酯噴涂技術實質(zhì)上是采用涂料的施工方法，固化后形成具有各種力學性能的材料，已突破原有涂料的范疇，是一種新材料、新設備、新工藝的有機結合。與傳統(tǒng)的耐磨防腐材料或涂料相比較，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

        1.固化速度快，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂而不產(chǎn)生流淌現(xiàn)象，凝膠時間為10秒左右，1分鐘即可達到步行強度。

        2.對水分、濕氣不敏感，施工時不受環(huán)境溫度、濕度的影響。

        3.100%的固含量，不含有任何發(fā)揮發(fā)性有機物，對環(huán)境友好。

        4.可按體積比進行噴涂或澆注，一次施工厚度范圍可以從數(shù)百微米到數(shù)厘米，克服了以往多道施工的弊病。

        5.優(yōu)異的理化性能，如拉伸強度、伸長率、柔韌性、耐磨性、耐老化、防腐蝕等。配方體系任意可調(diào)，手感從軟橡皮邵到硬質(zhì)彈性體。

        6.涂層致密、無接縫、耐介質(zhì)性能十分突出，可耐水、海水、酸、堿、鹽、油等介質(zhì)的長期侵蝕。

        7.附著力好，與鋼材的附著力大于10MPa，長期使用不脫落。

        8.耐紫外光老化，在戶外長期使用不粉化、不開裂。

        9.聚氨酯噴射涂層的常規(guī)物理性能范圍如下凝膠時間10~120秒，拉伸強度12~45MPa，斷裂伸長率150%~800%，撕裂強度30~90kN/m，邵氏硬度30A~65D，對鋼的附著力6~12MPa，低溫柔性為-30℃彎曲無裂紋

        二、在礦山耐磨防腐工程中的應用

        1.磁選機滾筒耐磨涂層磁選機滾筒多采用不銹鋼板卷焊而成，成本較高。在選礦工作時，圓筒直接與礦漿接觸，磨損情況比較嚴重。磁選機在出廠時一般在筒體表面整體硫化橡膠以提高其耐磨性，但該橡膠在使用左右即發(fā)生磨穿失效，必須進行修復。目前，磁選機現(xiàn)場耐磨層修復一般采用粘貼耐磨橡膠板或聚氨酯橡膠板刮涂聚氨酯冷固化膠等辦法。但粘貼耐磨橡膠板或聚氨酯橡膠存在接縫問題，礦漿很容易從接縫處進人界面造成鼓包、脫落。刮涂聚氨酯冷固化膠存在著固化速度慢、停工時間長、涂覆厚度不均勻、施工效率低等缺點。采用耐磨聚氨酷噴涂技術進行施工，一次施工即可達到設計厚度，固化速度快，涂層厚度均勻、施工效率高，施工完畢后數(shù)小時內(nèi)即可投人使用。該材料具有高耐磨性、高絕緣性、水解穩(wěn)定性等優(yōu)良性能，克服了現(xiàn)有材料所存在的問題，大大延長了磁選機的壽命。

        2.浮選機、攪拌槽、溜槽過流面耐磨防腐處理采用耐磨聚氨酯噴涂技術進行處理漿料過流表面有著非常明顯的優(yōu)勢，由于該材料與底材附著力高，不起包，無接縫，施工質(zhì)量不受溫度的影響。且使用壽命至少是橡膠的倍，甚至達到倍以上，并克服了襯膠起包、有接縫等諸多缺陷。聚氨酯噴射涂層不但具有優(yōu)異的耐磨性，耐腐蝕性能也很突出，已廣泛用于多家單位的浮選機、攪拌槽、螺旋溜槽等設備過流面的處理。例如浮選機槽體傳統(tǒng)采用粘橡膠、鑄石板等方式延長其使用壽命，但是由于粘貼工藝要求較高，接縫處很容易發(fā)生滲漏，施工質(zhì)量難以保證。一旦發(fā)生局部破壞，如不及時發(fā)現(xiàn)并修補，很快便導致大面積脫落，進而整體失效。為了從根本上解決浮選機的耐磨防腐問題，某鎳礦選礦廠經(jīng)過多方面的考查論證，決定采用聚氨酯噴射涂層進行處理。幾年來的使用結果表明涂層使用完好，無脫落、龜裂、磨穿等不良現(xiàn)象，底部未發(fā)現(xiàn)有漏礦，達到并超過預期的使用效果。而同等條件下采用粘貼橡膠板的浮選機槽體，施工完畢個月后就陸續(xù)發(fā)生起包、脫落等不良現(xiàn)象。

        3.礦漿輸送管道的耐磨問題特別是尾礦輸送采用了大量鑄鐵管道，長達幾公里，甚至幾十公里，內(nèi)壁尤其是彎頭處，礦漿對其磨損嚴重采用聚氨酷作管道的典型工程是年新西蘭鋼鐵公司建成的直徑188mm鐵精礦輸送管，全長22.5km，工作壓力為14.9MPa，流速為3.9m/s。據(jù)報道，該輸送管線工作狀況一直良好。聚氨酯噴射涂層的力學強度及耐磨性完全達到甚至超過聚氨酯的水平，在工廠內(nèi)可以采用自動化噴涂施工。施工速度快，涂層厚度均勻，光滑如鏡，摩擦阻力小，可以大大延長管道的使用壽命

        耐磨聚氨酯噴涂技術作為一種新材料、新設備、新工藝的結合，是傳統(tǒng)涂料涂裝技術的一次革命性飛躍，已成為許多行業(yè)首選的材料由于其良好的耐磨、耐腐、施工簡單等優(yōu)點受到了礦山用戶的歡迎。