中速磨煤机碳精密封环

来源:www.cleanda.net 发表时间:2017-09-09

中速磨煤机碳精密封环

中速磨煤机碳精密封环是以石墨为基体,天然石墨、无定型碳及多种添加剂混合配方后经压制 →烧结→浸渍→机械加工而成的分瓣式密封环。通常有浸锑碳精密封环和浸树脂碳精密封环两种。由于材料配方、压制烧结浸渍工艺差别和浸渍剂不同,材质的加工难度和高温摩擦磨损性能差别很大,其制造成本、适用条件和使用效果也明显不同。

1 碳石墨制品   碳石墨制品具有良好的导电、导热、耐高温、耐腐蚀、自润滑、化学稳定性好、热膨胀系数低等一系列突出优点,在化工、冶金、电力、宇航、核工业等许多领域中已经得到广泛的应用,但是作为高温耐磨密封材料,机械强度较低,耐磨和抗氧化性能较差,特别是受制备工艺的限制,在其内部残留许多直通气孔,其应用范围受到了限制。为了克服这些缺陷,必须通过添加某些氧化物、碳化物和硼化物等陶瓷相来提高耐磨和抗氧化性能,再经高压浸渍某种物质填塞气孔,达到密实、增补强度。浸树脂、浸铜石墨、浸巴氏合金石墨、浸铝合金石墨等浸金属碳石墨复合材料都进入了工业应用,如浸巴氏合金的石墨轴承,浸银石墨的配气阀座等。

2浸树脂碳精密封环   浸渍的本质是液态物质在一定的温度和压力下向具有毛细管结构的固体渗透。碳石墨制品的孔隙率约 15%~30%,必须经过浸渍某种浸渍剂填充。浸渍剂本身的特性决定浸渍的难度并对碳石墨复合新材料的机械物理性能产生重大影响,因此选用浸渍剂的原则是:满足新材料的机械物理性能的前提下尽可能的采用低成本的浸渍剂和浸渍工艺。   

石墨浸渍树脂普遍采用图 1所示真空加压工艺流程。将焙烧后的半成品置于浸渍罐中,浸渍罐放入产品后先抽真空,然后加压,在一定的压力和温度下,使液态化树脂渗透到石墨制品的气孔中去。由于树脂的熔点低,浸渍温度通常在30~50℃左右,浸渍工艺比较简单成熟, 浸树脂材料机械物理性能虽有增强,但硬度变化不大,后续密封环加工比较容易, 因此 浸树脂碳精密封环价格相对较低。   图 2-b为浸树脂碳精密封环的金相显微结构, 石墨基体组织颗粒比较粗大、致密,颗粒间为树脂充填物,质软、抛光困难呈现为黑色。由于树脂本身强度低、熔点低, 浸树脂碳精密封环的高温耐磨性较差,作为中速磨煤机密封环连续运转寿命仅为 5000~8000小时。

3浸锑碳精密封环   浸渍锑相比浸渍树脂工艺难度大,真空加压浸渍法可普遍用于浸渍树脂,但却不能用于浸渍锑。原因是:锑的熔点高,浸渍温度在 800~1000℃之间;熔融锑表面张力大、基体孔隙微小,渗透难度大。高温状态预抽真空和负压状态熔融锑的流动性目前尚未解决。因此,目前国内能浸渍锑的石墨制品生产厂家不多,真正实现高浸透率更少。

石墨浸锑的高浸透率必须在加工工艺过程中进行保证, 具体的措施是:坯料压制前,在天然石墨、无定 型碳及多种添加剂的多个配方中进行了反复筛选, 通过配方改善石墨基体湿润性、 气孔率、孔隙, 提高石墨基体的微隙网状孔隙结构,减少熔融锑浸渍的难度。熔融锑 仍采用传统的高压浸渍,在保障工艺安全的前提下,大大提高浸渍压力,确保 熔融锑在过热和强压的状态下充满石墨基体理想分布的网状微隙结构中 。 成都封润科技的产品就实现了上述的工艺要求,通过实际应用比较,较好的保证了浸锑 碳精密封环的材质性能指标和现场恶劣工况下的需求。   

图 2-a为浸锑碳精密封环的金相显微结构, 熔融锑填充孔隙后,比较均匀的分布在石墨基体骨架中,经抛光处理,金相图中锑呈现为亮点,石墨基体骨架基本维持不变。熔融锑在石墨基体中二次逾渗几乎充填了石墨基体的全部逾渗孔隙,锑分布呈均匀网状微隙,结构致密,抛光处理明显感觉材质坚硬,因此浸锑 碳精密封环同时具有了石墨的高温自润滑性和金属锑的高强度和高摩擦磨损性能,特别适合恶劣工况中速磨煤机传动轴的热粉密封,其连续运行寿命可以达到 20000~30000小时。




  

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