旋流設備按其應用的不同分為不用的類(lèi)型，例如，水力旋流器、重介質(zhì)旋流器等，但無(wú)論哪一種旋流設備，在進(jìn)行旋流分離工作與物料接觸的過(guò)程中都存在磨損問(wèn)題。旋流器壁面磨損不但會(huì )縮短其整體使用壽命，而且由于關(guān)鍵部位尺寸的改變而降低了旋流器的分離效率，使操作性能惡化。研究磨損情況需要對其具體情況具體問(wèn)題，例如物料硬度、形狀、大小；磨損位置；旋流器內部流場(chǎng)等。

   目前旋流器內襯所常用的耐磨材料可分為：金屬和金屬化合物、聚氨酯制品類(lèi)和非金屬耐磨材料類(lèi)。

   代表性材料有高錳鋼（ZGMn13）和高猛合金系列（ZGMn13Cr2MoRe）、抗磨系列（Cr15MoZCu）、耐磨合金鋼系列（ZG40SiMnCrMo）等。高錳鋼系列材料硬度較低（HB170-230）,在未硬化前耐磨性有限，如其表面充分硬化，則價(jià)格大幅提升；抗磨鉻鑄鐵系列具有較好的抗耐磨性，但韌性較低，使用中如內部有鑄造缺陷或出現開(kāi)裂，磨損后由于其焊接性不好，難以維修。20世紀70年代前，由于選擇受限，旋流器內襯材料多選用抗磨鑄鐵類(lèi)和耐磨合金類(lèi)材料或使用金屬材料整體鑄造，但金屬材料的耐腐蝕性比非金屬耐磨材料差。

 

   典型代表材料為聚氨酯化合物，其硬度較低，但具有較好的韌性和耐腐蝕性。當承受垂直或大角度的沖擊時(shí)，會(huì )表現出較好的耐磨性；在浸沒(méi)狀態(tài)下，其耐磨性是硬質(zhì)合金鋼的8倍。但對于硬顆粒物和顆粒尖銳的物料，其抗切削磨損的性能變差。

 

   非金屬耐磨材料一般指陶瓷及其多相、多組分復合材料系列。該類(lèi)型材料出現于20世紀90年代，其開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品種類(lèi)較多，代表性的誘三氧化二鋁（剛玉，Al2O3）及增韌三氧化二鋁、碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化硅結合碳化硅（Si3N4+SiC）及其多相、多組分復合耐磨材料等。該類(lèi)型材料的特點(diǎn)為密度、強度均較大，密度可達3.50~6.05g/cm3，抗彎強度可達285~1000MPa，并具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性（耐磨性相當于錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171倍）、韌性和抗振性，可有效防止沖擊造成的破損和剝落。

 

   剛玉耐磨襯里是由氧化鋁按一定的顆粒級配并添加多種添加劑，混合后在壓力機或等靜壓情況下成型，經(jīng)一定的燒結溫度曲線(xiàn)高溫燒成。剛玉耐磨襯里具有原材料資源豐富，燒成制品硬度高、耐磨損以及化學(xué)穩定性好等特點(diǎn)，密度約3.7g/cm3，顯微硬度可達1900HV，抗彎強度大于285MPa。目前，大部分重介質(zhì)旋流器均采用剛玉作為耐磨襯里，應用于內徑小于1000mm的旋流器，可滿(mǎn)足其使用壽命要求。雖然現階段有研究表明，向氧化鋁陶瓷內添加氧化鋯、碳化硅、碳化鈦和纖維等進(jìn)行增韌處理，增韌后的氧化鋁抗彎強度可達到641MPa，但其性能指標尚不能滿(mǎn)足大直徑重介質(zhì)旋流器的耐磨性要求。

 

   碳化硅具有比氧化鋁高的硬度、耐磨性的特點(diǎn)，并且碳化硅的燒制方法與氧化鋁相似。因碳化硅易被氧化生成SiO2，故必須在真空或在還原氣氛下繞結。碳化硅的燒結溫度一般在1800℃以上，成本高，限制了其在重介質(zhì)旋流器上的應用。目前，俄羅斯已用廉價(jià)原材料制備高性能SiC耐磨材料且已規模生產(chǎn)，其他國家還是空白。現階段，國內外碳化硅陶瓷材料所能達到的最優(yōu)性能指標：彈性模量為450GPa(日本)，抗彎強度為550GPa(日本)，密度為3.15g/cm3(德國)，熱導率約為0.98W/(m·K)(日本)，熱膨脹因數為4.02×10-6℃。目前，德國和烏克蘭應用反應燒結制備碳化硅耐磨襯里已經(jīng)應用在旋流器上，使用壽命可達7~8年。

   隨著(zhù)重介質(zhì)旋流器大型化的發(fā)展，剛玉耐磨襯里已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用壽命需要，雖然煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制的碳化硅耐磨襯里在直徑1500mm重介質(zhì)旋流器上應用，但因碳化硅脆性大，使用壽命較短。如果碳化硅的韌性能夠滿(mǎn)足大型重介質(zhì)旋流器耐磨性的要求，后續將會(huì )有廣闊的應用市場(chǎng)；因此，碳化硅增韌是后續研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。