对磨损部件涂覆涂层的方法、根据该方法涂覆涂层的磨损部件的使用、磨损部件和磨浆机技术

本发明专利技术涉及对磨损部件涂覆涂层的方法、根据所述方法而涂覆有涂层的磨损部件的使用、磨损部件和磨浆机。根据本发明专利技术，所述磨损部件表面的至少一部分利用有机-无机溶胶-凝胶材料进行处理，并且所述表面被硬化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属性磨损部件的涂层。具体地，本专利技术涉及用在处理纤维浆混合物中的磨损部件的涂层，以防止淤塞和堵塞。
技术介绍
高浓度磨浆机、低浓度磨浆机、纤维板磨浆机和分散机的刀片可由彼此面对的、且具有旋转对称的板形、筒形或锥形或这些刀片形状的组合的两个或多个铸造体或焊接体形成。可选地，这些刀片可由较小的部件构成，比如经组合形成旋转对称的刀片表面的圆锥形或圆筒形的段。所述刀片例如借由螺栓而固定到圆锥形的或平坦的主体。在此上下文中，“刀片元件”是指磨浆机、纤维板磨浆机、分散机或纤维分离装置的刀片、部分刀片或对应部分。在刀片由多个部件构成的情况下，词语“刀片段”或“刀片部”可用于指称这些部件。木纤维浆在分散机中得以处理以便于分离浆杂质，然而，在此处理期间不损坏纤维。分散机具有设置有对立的刀片的刀片表面。一个刀片表面与它的支承(定子)一起被固定，另一刀片表面与它的支承(转子)相对于另一者旋转。所述刀片和它们之间的间隙引致浆在分散机中的振荡运动，由此发生杂质与纤维的分离。分散机的目的通常是用以机械地分开杂质与浆并且同时将杂质研磨成较小的颗粒而不负面影响浆的特性。磨浆机和分散机的对立的表面由条和槽形成。刀片的研磨表面通常由形成错综复杂的几何图样的条和槽组成，所述条和槽的形状取决于研磨过程和基质材料的性质。在研磨期间进给到研磨刀片之间的碎屑或浆悬浮液在研磨刀片之间以及跨越刀片而被引导到相对于进料边缘的对立边缘，并且被进一步处理。研磨刀片目前由低碳、中碳和高碳钢合金通过铸造或焊接而制成。例如可采用具有各种碳量的马氏体不锈钢。这类材料硬且耐腐蚀。在高浓度或HC磨浆机中，采用高的浆浓度以及大的刀片间隙，即刀片表面之间的距离大。为此原因，在HC磨浆机中比在低浓度或LC磨浆机中使用更多的能量，从而导致大量蒸汽产生，从而引致相比在LC磨浆机中在水相和在低浓度下实施的研磨过程的对空间的更高要求。HC磨浆机中的研磨表面的旋转速度也比LC磨浆机表面的旋转速度较大。因此，HC研磨表面相对于LC研磨表面的更大的圆周速度对研磨工艺的影响的意义在于，纤维材料在HC研磨中比在LC研磨中经受更大量的纤维分离冲击。部分地出于此原因，在HC磨浆机上比在LC磨浆机上可放置更多的负载。更高的负载意味着高的功率消耗、蒸汽的高产生量和进而对大大的体积流量的需要。另外，由于HC磨浆机的高的圆周速度，纤维趋于挤入研磨表面的槽中，从而造成堵塞。被研磨材料(例如沥青)的成分也可能在一定情况下开始在研磨刀片槽中凝聚。在LC研磨中，堵塞对应地由纤维和水的分离而引起，所述纤维挤入磨浆机刀片槽中。磨浆机刀片常遭遇在连续工艺中出现的问题。为了降低研磨工艺的成本，应当延长刀片的工作寿命。当研磨稀释的成分时，磨浆机必须特别地满足以下三个标准：最优的纤维处理，最优的容量和结构的强度或耐破损性。磨浆机刀片在使用期间经受持续的磨蚀。在研磨期间，特意地驱动刀片彼此抵靠以增强正在磨浆机刀片表面之间被处理的材料的研磨。刀片的工作寿命也因进入刀片间隙中的杂质粒子比如沙、玻璃和金属或纸填充材料而缩减。磨浆机刀片的磨损机构可能是复杂的。除断裂之外的刀片故障过程是例如磨蚀、腐蚀、空穴型侵蚀、固体及液体颗粒撞击和疲劳。各种磨损过程的发生和交迭使得难以评定在每种情况下哪种过程起主势作用。在关注磨浆机刀片时，一些磨损过程比如齿化(serration)、点蚀和刀片边缘圆化是特别典型的。在多种应用中，磨浆机刀片的主磨损机构在基于水的浆料中受到更强腐蚀性的磨蚀。在干燥处理中，最大寿命温度为大约170-180℃，并且在湿式处理中为大约70-80℃。在纤维板磨浆机中，该温度也可能超过200℃。由于摩擦，该温度可能局部地上升更高。蒸汽也会存在于研磨过程中。硬材料比如玻璃或金属颗粒可能造成对刀片的机械损坏。在工作期间，发生磨浆机刀片的磨损和边缘的圆化。为了保障浆质量，刀片条边缘必需保持锐利，因为工作的主要部分随着刀片条经过彼此而发生在刀片条的引导边缘处。具有圆化边缘的刀片产生劣质的浆并且比具有锐利的条边缘的刀片耗用更多的能量。在本领域中已知用于增大磨浆机刀片的硬度的多项技术。这些技术是基于例如涂层或扩散处理比如渗碳，并且它们的目的是相对于母体材料的硬度增大表面硬度。在现有技术中所公开的一种解决方案是改造刀片边缘或整个表面以提供在刀片的工作寿命期间保持边缘锐利的薄的硬层。如果内在的刀片材料是较软的，则薄的硬表面保护所述锐利边缘。然而，硬涂层仅当它在研磨处理期间保持完好无缺时起作用。在公开文献EP 1 507 023 A1中公开一种平面型磨浆机刀片，该磨浆机刀片在它的表面上具有通过离子注入而形成的耐磨损层。在公开文献US 4,061,283中公开一种磨浆机，其中转子和定子上的齿的引导边缘已利用硬涂层而进行了处理。扩散方法例如渗碳、渗硼、渗钒和渗氮作为适当的涂层处理而存在。增加刀片更换需要的另外一个显著问题是刀片流动通道即刀片条之间的槽的堵塞和淤塞。根据现有技术采用的薄且硬的涂层对于淤塞的敏感性与未处理的钢表面是等同的，即从防止淤塞的视角看硬涂层处理是无用的。在高浓度磨浆机中，浆的水含量低并且由于工作温度上升到甚至170-180℃，所以浆可能局部地烧焦并粘着到流动通道。在循环的纸浆中所用的添加剂，比如无机的填料和色素，也可能形成粘着到流动通道表面的杂质。当流动通道被阻挡时，处理质量遭受影响，能量消耗上升并且因为淤塞使得必须过早地更换刀片。刀片更换造成处理的额外间断。淤塞过程可能例如使得有机材料附着到金属表面的氧化层，和/或，在pH为适当时，填充物沉淀在金属表面上并且粘着。普遍发生在金属表面上的所述氧化层通常是亲水的，即水润湿该表面并且散播。所述沉淀可能凝聚并且随着时间变得更大。流动通道中的淤塞可能形成在处理期间变得松散的硬的凝聚物和团块，由此增大刀片及它们的可能的耐磨涂层的磨损。此淤塞问题在现有技术中得到证实并且已有解决方案被提出，例如流动通道几何形状的变型和刀片条和/或槽的机械抛光。仅改变通道几何形状不会得到满意的结果。抛光也是密集型工作并且是相当昂贵的方法，特别是如果刀片条之间的距离非常小的话。在公开文献US 5,868,330中公开了一种白铸铁磨浆机刀片板，其中刀片条的引导边缘或上表面设置有槽，所述槽填充有包括耐磨颗粒的材料。该目的是在刀片条上提供局部的粗糙区域以在研磨期间固持纤维。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.05 FI 200956331.一种对在浆混合物的处理中所用的磨损部件涂覆涂层的方法，所述
磨损部件从磨浆机刀片、磨浆机刀片支承体、分散机刀片、纤维分离机刀
片、筛篮及这些的一部分所组成的集合中选择；在所述方法中，所述磨损
部件表面的至少一部分利用有机-无机溶胶-凝胶材料进行处理以形成第一层
(37)；并且所述表面被硬化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬化通过热处理实
现。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一层的所述有
机-无机溶胶-凝胶材料包括有机材料和陶瓷材料，并且所述溶胶-凝胶材料
的总质量中的所述有机材料的比份在硬化之后为25-50％。
4.如权利要求1-3的任一项所述的方法，其特征在于，进一步地，在
利用溶胶-凝胶材料进行处理之前，在所述磨损部件表面的至少一部分上形
成第二层(38)，所述第二层(38)的硬度大于在所述第二层之下的材料(39)的
硬度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二层是利用扩散涂
层技术而形成的。
6.借助如权利要求1-5的任一项所述的方法而涂覆有涂层的磨损部件
在磨浆机、低浓度磨浆机、纤维板磨浆机、中浓度磨浆机、分散机或纤维
分离机中的使用。
7.一种在用于研磨浆混合物的磨浆机中所用的磨损部件，所述磨损部
件是磨浆机刀片元件并且包括：
在所述磨浆机刀片元件研磨表面上的多个刀片条(31)，每个刀片条
包括顶表面(34)和侧表面(33)；
多个槽(35)，每个槽(35)形成在两个相邻的刀片条之间；
其特征在于
所述刀片条和/或槽的表面的至少一部分涂覆有包括有机-无机溶胶-凝
胶材料的第一层。
8.如权利要求7所述的磨损部件，其特征在于，所述第一层的有机-无
机材料包括有机材料和陶瓷材料，并且所述溶胶-凝胶材料的总质量中的所
述有机材料的比份在硬化之后为25-50％。
9.如权利要求7或8所述的磨损部件，其特征在于，在所述刀片条和
槽的表面的至少一部分上，在所述第一层之下是第二层，所述第二层的硬<...

【专利技术属性】
技术研发人员：M卡里奥，
申请(专利权)人：梅特索矿产股份有限公司，
类型：发明
国别省市：