前言：
火力发电厂输煤系统每天担负着数千吨煤炭输送任务，落煤筒内的衬板受冲击，磨损量较大，一般电厂输煤胶带机落煤筒衬板选用16MFn的普通钢板，半年左右即被磨穿，给检修和维护带来很大的工作量。
三种耐磨衬板的介绍：
1、堆焊复合耐磨衬板
堆焊复合耐磨衬板是以碳钢基层与不锈钢覆层结合而成的双层耐磨衬板，它的主要特点是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合。耐磨衬板可以进行热压、冷弯、切割、焊接等各种加工，有良好的工艺性能，同时复合耐磨衬板生产成本低，约是不锈钢成本的1/2—1/3，且耐磨衬板复层贵重金属所占比例小，可节约贵重金属，大幅度降低工程造价。
材 质：低碳钢基材+碳化铬耐磨合金层
常用规格：5+3，6+4，6+6，8+3，8+4，8+5，8+6，8+8，10+6，10+10（也可以根据用户要求制作）
板幅规格：1500X3000mm（也可以根据用户要求制作）
耐磨层合金成分：C：5.0%，Cr：27—30%，马氏体基体+大量Cr7C3型碳化物达60%以上
2、超高分子聚乙烯衬板
90年代初期，我国开发生产了超高分子聚乙烯衬板，国际上通称UHMW—PE，这种板材其优点是：
A：表面光滑，磨擦系数低，不易与物料粘结。
B：耐磨性好，使用寿命长
C：环境温度较低时冲击强度高
D：吸水率低
E：抗腐蚀性强
除此以外，它还具有适用温度范围广，（-200℃~+90℃），消音性能好、重量仅为钢的1/7以及切割容易等优点。
超高分子聚乙烯衬板在我国已有多家电厂应用，电厂输煤系统落煤筒及原煤斗衬板一般选用15-20mm的板材。如果落煤筒或煤斗为钢板制作，最好使用不锈钢沉头螺栓固定。由于板材具有少量弹性，因此可以在弯曲半径较大的筒仓内随仓壁成弧使用，安装时必须与筒壁结合严密，防止物料自接缝处钻入造成膨胀。为此应选用大型板材，以减少接缝。除此以外要保证联接件的数量，每平方米应不少于30个以上，而且接缝处联接件密度还应适当增加。
3、耐磨陶瓷橡胶复合衬板
耐磨陶瓷橡胶复合衬板是陶瓷、橡胶、钢板的组合制品，即将厚度为5mm的陶瓷小块排列用橡胶硫化固接在钢板上，硫化前在钢板的背面先按要求焊接好固定耐磨板用的螺栓，橡胶层的厚度为5mm，钢板与橡胶的粘接强度为70-80kg/cm2，陶瓷与橡胶亦为70-80kg/cm2。钢板的厚度可根据板的尺寸决定，一般为3-4mm。
这种组合板材的特点是：
A：利用钢板，使耐磨陶瓷橡胶复合衬板的整体机械强度大为提高。将陶瓷制成10×10至24×24平方毫米的小块，使抗冲击性能加强，中间又加设橡胶层缓冲，从而克服了陶瓷不耐冲击、易碎裂的弱点，使材料的性能以充分发挥。
B：陶瓷与钢板之间加设了橡胶硫化层，解决了陶瓷与钢板二者线膨胀系数不同造成脱落，而且缓冲了对陶瓷的冲击，提高了复合板的冲击强度。还可吸收冲击能量，消音效果亦非常显著。
C：组合衬板可以根据要求在工厂内一次做成，保证了工件的质量，又方便安装。
D：与煤斗、管道固接用的螺栓与钢板焊接后被硫化在橡胶层内，衬板外表光滑，没有外露物，不影响物料流动，螺栓亦没以磨损，陶瓷层一直使用到磨透为止，材料利用率高。
E：金属底板及联件不与物料接触，从而避免了腐蚀磨损。
5、综合技术经济分析
综上可以清楚的看出，当前适用于落煤筒、煤斗衬板，既有较好的耐磨性，又有良好的流动性的材料，主要集中在超高分子聚乙烯、稀土耐磨铸钢及超耐磨陶瓷三者上。下面对三种材料作以分析：
A：耐磨性
聚乙烯板耐磨性可达碳钢的6倍，与煤炭之间的摩擦系数仅为钢板1/3~1/4，表磨擦的工况下，其耐磨性可望达到碳钢的4倍左右，但是聚乙烯板的硬度很低，用小刀可划出较深的刀痕，不能耐受颗粒物料的冲击。在落煤筒中特别是在碎煤机以前的输煤系统中使用是不可行的。经实践证明，聚乙烯板的使用寿命并不比普通碳钢长。
稀土耐磨铸钢的耐磨性为一般碳钢的3-4倍。
超耐磨陶瓷的耐磨性能是一般的钢板无法比拟的，在当前的工艺条件下，陶瓷的耐磨性可达到一般碳钢35倍左右，经过工艺改进，可望达到50倍以上。
B：磨擦系数
经对比试验测定，各种材料与煤炭之间的磨擦系数为：
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类别 |
混凝土 |
钢板及稀土铸钢 |
铸石 |
聚乙烯 |
陶瓷 |
不锈钢 |
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摩擦系数 |
0.6-0.7 |
0.45-0.58 |
0.3-0.45 |
0.1-0.2 |
0.25-0.4 |
0.3-0.4 |
C：抗冲击性能与强度
就材料自身来说，稀土耐磨铸钢性能最好，如在冲击强烈的磨煤机中应用，决非另二种材料所能比拟。陶瓷块经橡胶衬垫后，可以经受5kg铁3m高程的冲击或300mm煤块4m高程的冲击。如采用加强型陶瓷块，10kg的铁球3m高程冲击仍不碎裂。只有在4kg尖锐的铁器以4m高程冲击时陶瓷块才偶有碎裂，聚乙烯板抗冲击性能很差，对一般的煤块亦难抵御，使用条件受较大限制。
D：消声功能
煤流冲击落煤筒时，能产生80dB以上强烈噪声，加装衬板后均能适当减轻。衬陶瓷并采用橡胶硫化的效果最为明显，其次是聚乙烯板，稀土铸钢板与一般钢板一样，减噪性能较差。
E：材料利用率
这里所指的材料利用率主要与固定方式有关。堆焊复合耐磨衬板如采用沉头螺栓，当钢板磨至与螺栓部锥体根部相齐时衬板将脱落，约有4mm钢板无法利用。耐磨陶瓷橡胶复合衬板不论用橡胶硫化或树脂黏结，固定螺栓是不可露的，在冲击较强的工况中，一般可以使用到衬板被磨穿为止，材料可以充分利用。
F：抗腐蚀性
聚乙烯及陶瓷化学稳定性好，不会发生锈蚀，而稀土铸钢则不然。
G：适用温度
聚乙烯的使用温度一般不得超过90℃。陶瓷尽管自身可承受高温，但需受固定需用的橡胶或树脂类影响，适用温度大致在100℃左右，而稀土铸钢耐高温性能较好。
H：加工性能
聚乙烯及堆焊复合耐磨钢板制成后切割比较方便，并可根据需要钻制固定用孔洞。耐磨陶瓷橡胶复合衬板制成后需要用特种刀具切割，螺钉数量及位置亦不易改动。
6、结论
A：输送散状物料系统中管道、漏斗及容易产生腐蚀的部位应选用超耐磨陶瓷复合衬板，根据试验，适用范围可用如下考虑：
1）煤块最大粒度达300mm，垂直段落差不大于2m；煤块最大粒度为100mm，垂直段落差不大于4m以及所有倾斜的管段、溜槽的受磨面可衬砌5mm陶瓷片。
2）挡板、头部滚筒处的挡煤板可衬砌5mm陶瓷片。
3）煤块最大粒度达300mm，垂直段落差大于4m直接冲击面可选用抗冲击型陶瓷片，其余部位仍可选用5mm陶瓷片。
B：对于粉状物料或粒度很小，基本无冲击的场合或物料水份多、粘性大，容易粘结的受料面，例如原煤斗、圆筒仓、导料槽二侧的裙板、刮板输送机的槽体及输送煤泥的料槽，适宜选用高分子聚乙烯板衬砌。
C：煤斗、落煤筒由于斗壁倾角偏小，堵塞频繁或工艺中个别易产生堵塞的部分，亦宜采用高分子聚乙烯板初砌。
D：物料坚硬、粒度大，冲击强烈以及运行温度较高的部位仍应选用堆焊复合耐磨衬板。
