作者:石明山 来源:中国科学报 发布时间:2012-1-5 9:26:30
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仿生学助解水泥粉磨系统核心难题
 
本报讯(记者石明山)记者近日从吉林省科技厅获悉,该省首批重大科技攻关项目之一的“水泥粉磨系统仿生减粘耐磨核心部件研发”在长春通过吉林省科技厅组织的专家鉴定。“帮助”研究人员解开项目关键难点的,是蜥蜴、贝壳、蝼蛄这些看起来与课题风马牛不相及的生物。
 
我国是世界上水泥生产和消费第一大国。水泥粉磨系统是水泥生产的重要核心部件,其磨损与脱落是制约水泥生产的重大技术难题。作为东北地区最大的水泥生产企业,亚泰集团的核心部件完全依赖外购进口,磨辊的平均使用寿命不到6000小时。每年,亚泰集团在水泥生产过程中消耗的耐磨材料近3000吨,部件损失成本3亿多元。
 
“水泥粉磨系统仿生减粘耐磨核心部件研发”项目由吉林大学和吉林亚泰(集团)股份有限公司联合承担,由中国科学院院士任露泉主持课题,主要围绕水泥生产中粉磨系统核心部件开展攻关。
 
任露泉带领课题组,运用工程仿生学,以经过亿万年进化的沙漠中的蜥蜴、水下的贝壳类、陆地上的蜣螂、蝼蛄等生物的某些特性为例,通过模仿其体表形成刚柔耦合的多层耐磨结构,为改善水泥粉磨系统核心部件的减粘耐磨性能开辟了一条新途径。
 
在此基础上,吉林大学和亚泰集团联合建立了水泥磨辊制造与修复中心。经过两年多的科技攻关,成功研制出多元耦合仿生磨辊,形成200吨/年仿生耐磨减粘材料的规模化生产工艺,攻克仿生减粘耐磨核心部件关键制造技术;研制和修复了两套挤压磨辊、5套立磨磨辊和两套磨盘。
 
试验结果证明,多元耦合仿生磨辊使用寿命达12000小时;其仿生耐磨材料性能比高锰钢提高两倍;仿生磨辊和磨盘适用的工作环境温度达200℃~400℃,达到国际先进水平。
 
据介绍,目前该成果已用于生产,将在推动水泥粉磨系统仿生减粘耐磨材料及核心部件的产业化进程中发挥重要作用。
 
《中国科学报》 (2012-01-05 A4 综合)
 
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