火力发电厂燃用的煤炭数量较大,燃煤输送系统承担着重要的燃煤输送任务。由于设备的工作环境恶劣,系统中的煤管道、筒仓、原煤仓、落煤斗、球磨机、碎煤机、翻车机下的煤斗等设备的工作内壁,在工作过程中都有着较大程度的磨损,需要在系统的上述部位工作内壁加装耐磨材料,并同时还要求该材料应具有一定的抗冲击强度。
一般采用的耐磨材料为白口铸铁。此种材料虽然较耐磨但很脆,不能承受冲击载荷,容易断裂,不宜制成细长薄片形状,并且每平方米的成本较高;有些设备是选用铸石作为管道及煤斗的衬物材料。这种材料虽然较为耐磨,但是也较脆,且易碎,不易固定,在管道和漏斗中很难推广使用,目前只在卸煤装置受料斗中使用;
有的则采用高锰钢作为耐磨材料的衬板。这种材料经淬火后,硬度较高,韧性较好,具有良好的耐磨性,在电力工业中得到广泛的应用。如球磨机、碎煤机等使用的Mn13钢就是这类产品。其缺点是它的淬透性差,淬层很浅,整体耐磨性无法提高。该材料之所以耐磨主要是由于在工作时受到硬物料剧烈冲击作用后,高锰钢表面的奥氏体产生滑移,发生晶格扭曲,在塑性变形下出现明显的加工硬化现象。其表面硬度可提高到IHB550左右。反之如果工况中没有足够大的冲击载荷作用,工作以静摩擦为主,则高锰钢的优越性就不能体现出来。
从客观工作的实际考虑,以前碎煤机及磨煤机中衬板和衬瓦多数是用高锰钢制作的,由于工作中磨料的质地较软,冲击力小,使得锰钢的耐磨性能不能充分体现,这在小容量机中反映尤为明显。不少中小型的磨煤机、碎煤机都使用稀土耐磨铸钢制作。当工况中冲击载荷量不大时,稀土耐磨铸钢是提高耐磨性能的优选材料之一,价格亦比高锰钢低。其缺点是在浇注时废品率较高尽管上述这些材料各有其优点,但仍不能满足电厂输煤的实际需要我们希望在输煤系统中选用的较为理想的衬物材料应具有成本低、重量轻耐磨性和抗冲击性好、摩擦系数小、便于加工制造和安装等特点。从目前来看,超高分子聚乙烯板材是值得推广的较为理想的耐磨衬物材料之一。