旋流設(shè)備按其應(yīng)用的不同分為不用的類型，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(shè)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(duì)其具體情況具體問(wèn)題，例如物料硬度、形狀、大??；磨損位置；旋流器內(nèi)部流場(chǎng)等。

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

   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(nèi)部有鑄造缺陷或出現(xiàn)開(kāi)裂，磨損后由于其焊接性不好，難以維修。20世紀(jì)70年代前，由于選擇受限，旋流器內(nèi)襯材料多選用抗磨鑄鐵類和耐磨合金類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(dāng)承受垂直或大角度的沖擊時(shí)，會(huì)表現(xiàn)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(duì)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(fù)合材料系列。該類型材料出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代，其開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品種類較多，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(jié)合碳化硅（Si3N4+SiC）及其多相、多組分復(fù)合耐磨材料等。該類型材料的特點(diǎn)為密度、強(qiáng)度均較大，密度可達(dá)3.50~6.05g/cm3，抗彎強(qiáng)度可達(dá)285~1000MPa，并具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性（耐磨性相當(dāng)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(jí)配并添加多種添加劑，混合后在壓力機(jī)或等靜壓情況下成型，經(jīng)一定的燒結(jié)溫度曲線高溫?zé)?。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(wěn)定性好等特點(diǎn)，密度約3.7g/cm3，顯微硬度可達(dá)1900HV，抗彎強(qiáng)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(yīng)用于內(nèi)徑小于1000mm的旋流器，可滿足其使用壽命要求。雖然現(xiàn)階段有研究表明，向氧化鋁陶瓷內(nèi)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(qiáng)度可達(dá)到641MPa，但其性能指標(biāo)尚不能滿足大直徑重介質(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(jié)。碳化硅的燒結(jié)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(yīng)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(guī)模生產(chǎn)，其他國(guó)家還是空白。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外碳化硅陶瓷材料所能達(dá)到的最優(yōu)性能指標(biāo)：彈性模量為450GPa(日本)，抗彎強(qiáng)度為550GPa(日本)，密度為3.15g/cm3(德國(guó))，熱導(dǎo)率約為0.98W/(m·K)(日本)，熱膨脹因數(shù)為4.02×10-6℃。目前，德國(guó)和烏克蘭應(yīng)用反應(yīng)燒結(jié)制備碳化硅耐磨襯里已經(jīng)應(yīng)用在旋流器上，使用壽命可達(dá)7~8年。

   隨著重介質(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(yīng)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足大型重介質(zhì)旋流器耐磨性的要求，后續(xù)將會(huì)有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)；因此，碳化硅增韌是后續(xù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。