風機常識－陶瓷復合技術在風機中的應用
在電力、鋼鐵、水泥、造紙等行業中大量使用的風機設備，因輸送的氣體介質中含有大量的硬質粉塵顆粒和酸性氣體，這些設備的過流部件，受到強烈的沖刷腐蝕，尤其是其心臟部件葉輪，在其葉片的末端運行線速度達到160米每秒，磨損速度比其它部位更為嚴重。據統計，使用普通的碳鋼或一般耐磨鋼16Mn制造的葉輪，一般使用壽命只有半年，最短的只有幾十天，雖然使用過各種表面防磨措施如堆焊，噴涂，噴焊、涂覆高分子耐磨材料等，使用壽命也難以得到顯著提高。比較常用的方法中，以堆焊使用比較多，效果尚可，一般能使用一年以上而不需要大面積修理。其缺點是由于堆焊輸入大量熱量，如果控制不好，會導致葉輪變形，而且不能反復修理使用。熱噴涂噴焊也有同樣的問題，而大大限制了它們的應用。
1,如何將陶瓷復合技術使用在轉動的風機葉片上？有何優點和缺點？
當將陶瓷使用于高速轉動的風機轉子上時，必須考慮幾個重要的因素。第一，必須要求膠粘劑有足夠的粘貼強度以確保幾倍甚至幾十倍于向心力的保險系數。第二，由于陶瓷的膨脹系數只有金屬的一半，因此必須合理確定膠粘劑的膨脹系數，陶瓷片的大小，以得到合理的膠粘層的應力匹配，不致在使用過程中因溫度升高而導致陶瓷與金屬基體之間開裂而脫落。葉輪不同部位磨損程度不同，因此必須考慮使用不同厚度及不同材質的陶瓷，以得到不同部位有相同的使用壽命。第四，必須考慮到陶瓷可能的脫落給葉輪安全運行帶來的影響。
基于上述考慮，我們采用了特殊的陶瓷片材料，設計了特殊的形狀，特殊的膠粘劑，并制定了嚴格的粘貼工藝（具體施工工藝見附件）以確保陶瓷片的脫落可能性降低到最小的限度。
與傳統的堆焊、噴焊、噴涂工藝相比，陶瓷復合工藝除了有優異的耐磨性能外，還具有重量輕，施工工藝簡單，維修方便，沒有輸入熱量，不會對葉輪形狀產生變形影響，不會對金屬基體產生不利的影響，包括熱變形，裂紋等。
2、使用陶瓷復合技術后，與金屬材料及表面處理技術相比，葉輪的使用壽命會有多大提高？
一般葉輪防磨措施有堆焊，噴焊等，厚度一般在1～3㎜范圍內，使用壽命比葉輪本體制造材料高3倍以上，絕對耐磨壽命可以達到一年以上。相比之下，如果復合陶瓷層，設計的陶瓷厚度為1.5mm（相當于0.5mm的金屬重量），考慮到膠粘劑的老化影響，在120℃以下，陶瓷復合層的設計壽命為5年。150℃以下設計壽命為三年。影響復合層使用壽命的關鍵因素是膠粘劑的老化壽命，溫度越低，膠粘劑耐老化時間越長，整個復合層壽命也越長。在使用過程中，只要膠粘層不老化，陶瓷層的厚度幾乎沒有磨損。在使用年限超過了膠粘層老化極限后，可以將陶瓷層清理除掉，可以繼續復合陶瓷層而繼續使用。根據過去八年的使用經驗，使用在排粉機上的葉輪，已安全運行了6年以上，幾乎沒有任何影響葉輪平衡的脫落現象，比原來的半年使用壽命提高了近十倍以上。
3、為何葉輪上使用的陶瓷片尺寸只有10×10×1.5mm? 每平方米的重量是多少？
由于陶瓷片優異的耐磨性能，使用厚度為1.5mm的陶瓷，完全可以勝任絕大多數葉輪的工作場合，因此，雖然開始時使用過厚度為3㎜的陶瓷片，但實際運行發現，幾年的運行，陶瓷片的厚度幾乎沒有改變，因此最終采用了標準的1.5mm厚度的瓷片。由于陶瓷的膨脹系數只有金屬的一半，在室溫下粘貼的陶瓷片會在葉輪使用溫度下（一般在100℃）由于復合層膨脹不均勻而導致瓷片脫落，因此除了設計合理的膠粘劑膨脹系數，獲得合理的膨脹匹配以外，盡量減小陶瓷片的平面尺寸，以便合理降低復合層的應力集中，減少陶瓷片因結合層出現應力而脫落的現象。實踐證明，利用現有的膠粘劑，當陶瓷尺寸增加一倍，結合層的強度便降低一倍。由于葉輪上的瓷片在運行過程中受到強烈的向心力的作用，陶瓷片重量越大，如果粘接強度不夠，導致脫落的可能性也越大。經過近十年的實際運行和研究，認為采用10×10×1.5mm規格的陶瓷片就有最佳的經濟性和工藝性能。
4,使用粘貼技術會有脫落的可能性嗎？陶瓷脫落是否會影響葉輪的平衡問題？最嚴重的后果是什么？
任何耐磨層包括堆焊、噴焊、噴涂等，最后的損壞形式都是磨損，當磨損到一定的程度不能滿足尺寸要求時便失去效用。與這些涂層不同，由于陶瓷的優異的耐磨性能，以及其與基體金屬的結合方式，決定了陶瓷復合層不可能以磨損的方式失效，而是以最終陶瓷片逐漸脫落而失效。陶瓷優異的耐磨性能決定了其在使用過程當中，厚度的減薄可以忽略不計，而膠粘層卻會在使用過程當中逐漸老化，結合強度逐漸降低，從而導致瓷片脫落。
同時由于操作人員的操作技能，施工現場條件等，都會影響粘貼質量，因此除了粘貼劑老化因素外，這些都會導致陶瓷片局部無規律的脫落。
因施工工藝及施工人員因素造成的可能脫落，可以通過加強施工管理，增加對施工人員的培訓而得到解決。因膠粘層的老化而產生的脫落則可以通過及時的檢查控制，及時更換而得到解決。
如果出現陶瓷脫落，其最嚴重的后果是，象堆焊或噴焊層磨損后，設備有可能產生震動，而必須停機處理。不過這種情況從沒有出現過。大多數情況是在例行檢修時發現問題，同時修補然后投入使用。一個極端的情況是，如果葉輪強烈震動，首先是有瓷片已經脫落，說明粘貼有問題，膠層強度不夠，其它部位的膠粘層同樣有問題。這樣當葉輪強烈震動時，其它部位的陶瓷會加速脫落，如果陶瓷全部脫落，則葉輪又有可能恢復動靜平衡，不會產生更為嚴重的其他問題。
根據過去八年的使用經驗，在正常使用情況下，五年之內陶瓷的磨損量不會超過0.2mm。因此，1.5mm厚的瓷片至少可以使用30年以上。在溫度小于120℃的情況下，膠粘劑的老化并不明顯，至少可以使用10年以上。當溫度超過160℃，膠粘劑存在一定的老化現象，但五年之內沒有脫落現象。
根據過去的經驗，如果陶瓷出現了脫落現象，一般不會影響到葉輪的平衡問題。第一，陶瓷的重量很小，每平方米有10000片，但只有5.5公斤，。每個葉輪也就2平方米，平均分布在12～16個葉片上。按照概率統計，
在同一個葉片上出現大面積脫落的可能性為幾乎為零，如果一個葉片上出現脫落，必然也會在其他葉片上出現脫落，結果會保持葉輪的總體平衡。實際上過去八年中共有幾百臺套的葉輪粘貼復合陶瓷，沒有一臺因為陶瓷的脫落而導致葉輪失去動靜平衡，從而導致設備停運的現象。大多數是在設備正常檢修情況下發現陶瓷有零星脫落，在馬上修補處理以后又繼續投入使用，有時不用修理也可以繼續使用。
5、如果葉輪的工作溫度超過了粘貼技術使用的上限溫度，應該采用哪種復合工藝？
由于使用膠粘復合陶瓷工藝的最高使用溫度為160℃，當超過這個溫度時，膠粘層會因迅速老化而導致陶瓷層脫落。這種情況下可以采用焊接或鑲嵌的工藝進行陶瓷復合處理。
進行焊接或鑲嵌陶瓷復合處理時一般要求用戶提供葉輪的圖紙，或型號，由我方與風機制造廠合作，將陶瓷的焊接或鑲嵌工藝與葉輪的制造結合起來。由于使用溫度較高，要求使用不同的陶瓷材料，陶瓷形狀，焊接或鑲嵌工藝，以及不同的膠粘填料。使用這種工藝，葉輪的最高使用溫度可以達到350～500℃。
6、對于電廠典型的2000直徑的排粉機葉輪，如果使用20鋼或16Mn鋼制造，平均壽命為1年，那么在復合1.5mm的陶瓷后，平均使用壽命會提高多少？
電廠典型的20D直徑排粉機葉輪，一般使用20鋼16Mn鋼制造，如果不進行防磨處理，使用壽命可能只有半年甚至更短。如果進行堆焊或噴焊處理，可以使用一年到兩年。復合上1.5mm的陶瓷后，壽命可以提高到5年以上。在預期使用壽命內，三年免費維修，五年之內提供維修服務。
7、如果一臺排粉機葉輪已經磨損，不能繼續使用，是否可以進行陶瓷表面處理以便繼續使用？
如果葉輪已經磨損，一般情況下需要更換葉片，重新恢復到新葉輪的尺寸后才可以進行表面陶瓷復合處理。但如果使用時間不長，葉片表面比較平整，只要不影響陶瓷的粘貼，仍然可以進行陶瓷表面處
8、新購買的葉輪已經進行了表面堆焊或噴焊處理，是否可以在表面上進行陶瓷表面處理？
新購買的葉輪如果已進行了堆焊或噴焊處理，如果表面平整，可以直接進行陶瓷復合處理。但如果表面不平整，特別是噴焊了高硬度的炭化鎢材料，由于表面很難處理，一般不能直接粘貼陶瓷，可以在使用半年或一年以后，更換新葉片后再粘貼陶瓷。當然為了一勞永逸地解決磨損問題，可以直接更換葉片進行陶瓷復合處理。
9、一般一個葉輪都需要對哪些表面部位進行粘貼處理？有多大的粘貼面積？
一個葉輪的磨損部位主要包括葉片的入出口部位，*近焊縫的底盤，鉚釘，輪轂等。葉片的粘貼部位一般為從底盤焊縫處的三分之二葉片寬度，*近入口部位可以適當寬些。葉片入口使用特殊設計的U型卡子，鉚釘使用環型或碗型陶瓷保護。以電廠常用的20D排粉機葉輪為例，平均粘貼面積為2平方米，整個增加的重量為12公斤。
10、粘貼一臺葉輪的費用大概是多少？性能價格比如何？
根據不同型號的葉輪，使用不同的陶瓷材料和粘貼工藝，粘貼一臺葉輪的費用大約相當于一臺新葉輪價格到三分之二，但可以確保壽命平均提高五倍以上，性能價格超過5倍以上。三年內免費維修，五年內有條件維修。
11、粘貼陶瓷之前，對葉輪應該了解那些主要參數？
對一臺葉輪進行粘貼復合陶瓷之前，應該了解以下幾個主要的參數：第一，使用溫度，160℃以下一般可以使用粘貼的工藝，超過這個溫度使用焊接或鑲嵌的辦法
；第二，葉片的厚度，以便確定使用何種規格的入口端卡子。一般葉片的厚度為8，10，12，14幾種，可以使用標準卡子，否則應重新加工新卡子，特別是機翼型的葉輪，幾乎每一個都不一樣。第三，原來的材質，使用壽命。一般來講，粘粘貼陶瓷后使用壽命的提高取決于原來的材質和使用壽命。一般情況下，確保貼陶瓷后性能價格比提高一倍以上，要么壽命相同，價格低一半，要么價格相同，壽命提高一倍。第四，葉輪使用時是否有腐蝕問題，如果有，則必須考慮防腐問題，同時提高價格。
12,是否可以到現場進行粘貼復合處理？
由于要對葉輪進行表面噴砂處理，才能保證良好的粘貼性能，因此一般不在現場進行粘貼復合處理。但如果現場可以噴砂，或者葉輪尺寸足夠大，也沒有作過其它防磨處理，允許角磨機打磨處理，同時可以提供一個干凈，有鏟車或天車、不受其它干擾的場地，也可以在現場進行加工。
13、粘貼復合陶瓷的葉輪在運輸和安裝過程中應注意什么事項？
由于陶瓷韌性很差，膠粘劑的耐熱能力只用200℃，因此在運輸安裝過程當中嚴禁對陶瓷表面磕碰，必須進行合理的保護。尤其是在安裝過程中，在對葉輪加熱時，陶瓷區域的溫度不能超過200℃。如果因磕碰導致陶瓷脫落或松動，必須進行修補。如果是因溫度過高，導致陶瓷膠層老化，則必須檢查膠層受影響的區域，清除掉受影響區域，重新粘貼陶瓷后再可以使用。
14、如果使用過程中，葉輪工作溫度短時升高，是否會對陶瓷層有影響？
粘貼工藝的適合工作溫度是160℃，如果在使用過程中短時（幾十分鐘）超溫，只要不超過200℃，一般不會影響膠層的結合強度。在正常停機檢查中如果發現膠層顏色沒有大的變化，或感覺結合強度沒有下降，可以繼續使用
15、如果葉輪除了磨損問題以外，還受嚴重的腐蝕問題，是否可以采用陶瓷復合處理的辦法處理？
如果葉輪同時受磨損及腐蝕影響，可以在磨損部位粘貼陶瓷，陶瓷本身有良好的防腐性能。而在非磨損的腐蝕部位，可以涂敷防腐涂料。根據不同的腐蝕介質，選擇不同的防腐涂料。
16、排粉機葉輪復合粘貼陶瓷最成功的例子有哪些？最長使用時間是多少？
從94年在山西電力局所屬電廠開始，到今天已先后為大約50家電廠的幾百臺、套葉輪設備進行了陶瓷復合處理。典型的例子有大同一熱電廠的8臺引風機葉輪，鄭州熱電廠16臺的排粉機葉輪，湛江電廠24臺排粉機及10臺軸流吸風機，西柏坡電廠的24臺排粉風機及10臺軸流風機，牡丹江熱電的排粉及吸風機等。具體可以參看使用報告。最長使用時間已從半年的原使用壽命延長到現在的
6年
