超高分子量聚乙烯是一种新型的高分子聚合物。它所具有的一些优良特性,使得用其制成的衬板在湿煤和粘煤经过时不会堵煤,而且耐磨性和抗冲击能力极好。本文主要介绍超高分子量聚乙烯的性能、特点以及用它制成的衬板在解决落煤斗堵煤这一难题中的作用。
1 超高分子量聚乙烯的物理性能 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是国际上最新的工程塑料,其分子结构和普通聚乙烯(PE)相同。所不同的是普通PE的分子量较低(几万~几十万),而UHMWPE的分子量一般均超过100万,使其具有一些普通PE及其它工程塑料所没有的独特性能。 (1)耐磨性 UHMWPE与其它材料的耐磨性能对比参见图1(该图由上海化工研究院提供)。在目前工业用的所有塑料中,UHMWPE的耐磨性最好,并且优于某些金属材料(如碳钢、不锈钢、青铜),用UHMWPE制成的衬板,不仅耐磨,而且不会积煤。 (2)抗冲击强度 优异的抗冲击强度是UHMWPE的突出性能之一,在常温下可与高抗冲击材料聚碳酸脂媲美,而优于常用的普通钢板,非常适合用于需要承受很强冲击的落煤斗侧面壁上(这是不锈钢所无法比拟的)。 (3)UHMWPE的摩擦系数很低 自润滑性能好,耐环境应力开裂性优良、无毒性,用在湿煤、粘煤经过的落煤斗侧面壁上是最合适的。 (4)耐蚀性 UHMWPE的耐腐蚀性能优良,仅次于氟塑料,超过现有的金属材料。除氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸)及含氯有机溶剂外,能耐强酸、弱酸、强碱、弱碱和大多数有机溶剂。
(5)耐低温性 UHMWPE具有优异的耐低温性能,即使在_40℃时仍能保持较高的抗冲击强度,因此用它制成的落煤斗衬板不用担心冬天会冻裂。
2 超高分子量聚乙烯在解决落煤斗堵煤难题中的作用
下面通过实例说明UHMWPE在解决落煤斗堵煤难题中的优异性能。 在没有采用UHMWPE做衬板以前,我厂2号煤棚落煤斗由于是水泥壁面,长期受煤冲击,造成壁面凹凸不平,成为积煤的支点。遇到梅雨季节,煤的湿度大,堵煤、积煤就成为必然现象,最严重时发展到上一次煤就堵一次煤,运行人员每天都要捅煤,严重威胁安全生产。
我厂在1998年4月将2号煤棚落煤斗水泥壁面的四面全部衬上了一层UHMWPE,用膨胀螺栓固定,使UHMWPE成为一圈衬板;经过20个多月的使用发现从未再发生过一次堵煤现象,而且至今UHMWPE衬板几乎没有什么磨损,彻底解决了堵煤这一生产难题。可见UHMWPE是解决落煤斗堵煤的首选材料。
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