Биметаллическая футеровка - универсальная и надежная защита оборудования

Биметаллическая футеровка используется в промышленности для защиты оборудования и конструкций от износа и коррозии. Основное преимущество такой футеровки заключается в сочетании различных металлов, каждый из которых обладает уникальными свойствами, обеспечивая долговечность и надежность защиты. Рассмотрим основные виды биметаллической футеровки и их применение.

Виды биметаллической футеровки

1.    Биметаллические плиты/листы:

• Состав: Обычно состоят из двух слоев металлов: основного, чаще всего низкоуглеродистого стали или другой менее дорогой основы, и защитного слоя, выполненного из износостойких сплавов, таких как хромоникелевые или карбидные сплавы.
• Применение: Биметаллические плиты/листы используются для защиты поверхностей, подверженных интенсивному абразивному износу или ударным нагрузкам, например, в дробилках, мельницах, конвейерных системах и других частях горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования.

2.    Твердосплавная износостойкая наплавка непосредственно на защищаемую поверхность оборудования:

• Состав: Такой метод предусматривает нанесение износостойкого слоя прямо на рабочую поверхность оборудования. Чаще всего используется электродная или порошковая наплавка с использованием сплавов на основе хрома, вольфрама, ниобия и других металлов.
• Применение: Твердосплавная износостойкая наплавка используется, когда требуется восстановление изношенных поверхностей или защита сложных форм оборудования, где применение биметаллических плит/листов невозможно или экономически нецелесообразно. Метод подходит для элементов оборудования, таких как трубы большого диаметра, ковши экскаваторов и грейферов, лопатки турбин, отвалы грейдеров и т.п.

Особенности применения различных видов биметаллической футеровки в промышленности

1.    Фактор нагрузки и условий эксплуатации:

• В условиях интенсивного абразивного износа (например, при обработке руды или угля) предпочтение отдается биметаллическим плитам/листам, которые могут быть быстро заменены и обеспечивают высокую износостойкость.
• В случае сложных поверхностей или мест с затрудненным доступом целесообразно использовать твердосплавную износостойкую наплавку, которая позволяет защитить изношенные поверхности без полной замены деталей.

2.    Экономические и производственные факторы:

• Готовые биметаллические плиты обычно предпочтительны при серийном производстве защитных покрытий на крупном оборудовании, так как их установка относительно быстрая и простая.
• Наплавляемая биметаллическая футеровка применяется, когда необходима локальная защита или ремонт уже имеющихся деталей, что может существенно сэкономить на замене всего оборудования.

3.    Условия воздействия на оборудование:

• В случаях, когда оборудование подвергается химическим воздействиям (например, в химической промышленности), выбираются сплавы для футеровки, которые обладают высокой стойкостью к коррозии.
• В горнодобывающей промышленности или в производстве цемента, где преобладают высокоабразивные среды, используется футеровка с повышенной твердостью и устойчивостью к механическому износу.

Применение различных видов и типов биметаллической футеровки обусловлено потребностью в повышении износостойкости, снижении затрат на ремонт и обслуживание, а также увеличении срока службы оборудования. Разнообразие вариантов футеровки позволяет выбрать наиболее подходящее решение для конкретных условий эксплуатации, обеспечивая оптимальный баланс между стоимостью и долговечностью.

Биметаллическая футеровка различается по химическому составу в зависимости от условий эксплуатации, типа нагрузки и среды, в которой она используется. Основное отличие заключается в составе износостойкого слоя, который наносится на основу. Рассмотрим основные виды биметаллов по их химическому составу:

Виды биметаллов по химическому составу

1.    Биметаллы с хромистым износостойким слоем:

• Состав: Основной слой из низкоуглеродистой стали или мягкого сплава, поверх которого наносится слой на основе железо-хромового сплава с высоким содержанием хрома (обычно 12-30% Cr). Иногда в состав добавляют углерод (0.5-3%), марганец, никель или молибден для повышения твердости и износостойкости.
• Особенности: Такие биметаллы обладают высокой твердостью (от 55 до 65 HRC) и стойкостью к абразивному износу.
• Применение: Используются в условиях интенсивного абразивного износа, таких как горнодобывающая и цементная промышленность (дробилки, мельницы, конвейеры).

2.    Биметаллы с карбидными сплавами:

• Состав: Основной слой из стали или чугуна и наплавленный слой из карбидов хрома, вольфрама или ниобия. Содержание карбидов в таких сплавах может достигать 30-50% по объему.
• Особенности: Карбидные сплавы обладают чрезвычайной твердостью (до 70 HRC) и высокой устойчивостью к абразивному износу, а также могут выдерживать экстремальные температуры.
• Применение: Применяются в условиях повышенных температур и абразивного воздействия, например, в горнодобывающей промышленности, производстве цемента и в металлургии.

3.    Биметаллы с никель- или кобальтосодержащими сплавами:

• Состав: Основной слой из углеродистой или низколегированной стали, покрытый сплавами на основе никеля или кобальта. В таких сплавах могут присутствовать хром, вольфрам, молибден и углерод.
• Особенности: Отличаются высокой коррозионной стойкостью и жаропрочностью. Кобальтосодержащие сплавы имеют высокую термостойкость и прочность при высоких температурах.
• Применение: Используются в химической и нефтехимической промышленности, а также для защиты оборудования, работающего в агрессивных химических средах или при высоких температурах (например, лопатки турбин, детали печей).

4.    Биметаллы с наплавленным слоем из износостойкой стали с добавлением марганца (Hadfield Steel):

• Состав: Основной слой из низкоуглеродистой стали и слой из стали с высоким содержанием марганца (обычно 11-14% Mn и 0.8-1.5% C).
• Особенности: Такая сталь характеризуется высокой ударной вязкостью и хорошей износостойкостью при высоких динамических нагрузках.
• Применение: Применяется для защиты оборудования, подверженного сильным ударам, таких как экскаваторные ковши, молоты, дробилки.

Выбор биметаллической футеровки по химическому составу зависит от следующих факторов:

• Условия износа (абразивный, ударный, коррозионный и пр.);
• Температурные условия эксплуатации (нормальные, высокие, низкие температуры);
• Тип воздействующей среды (агрессивные химические среды, морская вода и т.д.);
• Экономическая целесообразность (стоимость материалов и процесса нанесения).

Каждый вид биметаллической футеровки обладает своими уникальными свойствами, что позволяет подобрать оптимальное решение для конкретного применения, обеспечивая максимальную защиту оборудования и продление его срока службы.