立磨磨輥及磨盤表面耐磨堆焊技術(shù)介紹
輥式立磨在粉磨系統(tǒng)中由于其能節(jié)省大量的能源因而逐漸被廣泛應(yīng)用,對(duì)于磨機(jī)輥輪及磨盤的磨損問題便日益明顯起來。部件的不規(guī)則磨損,加上因磨耗而使得輥輪與磨盤之間的間隙加大,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降,能耗不斷提高,這些問題最終導(dǎo)致了立磨的停產(chǎn)檢修,可想而知,造成的經(jīng)濟(jì)損失有多大。對(duì)于這種問題,企業(yè)一般采取更換同型號(hào)部件的方式進(jìn)行來維修,這需要投入大量的資金去購(gòu)買備件,同時(shí)浪費(fèi)了寶貴的生產(chǎn)時(shí)間(一般鑄件廠家交貨時(shí)間都很長(zhǎng))。提高輥輪與磨盤的耐磨性能于是便成為眾多企業(yè)研討的重要話題之一。表面耐磨堆焊也因此應(yīng)運(yùn)而生了,采用表面耐磨堆焊技術(shù)進(jìn)行其粉磨系統(tǒng)的磨損修復(fù),既經(jīng)濟(jì)又可確保粉磨系統(tǒng)的高性能,優(yōu)化粉磨工藝,節(jié)約維修費(fèi)用。本文就輥式立磨采用的表面耐磨堆焊技術(shù)作一簡(jiǎn)介。
1、磨損分析
對(duì)于輥式立磨,其磨輥和磨盤磨損面的磨損差別很大程度上取決于所碾磨的物料。其磨損率的正常范圍是3 g/~10 g/t(其值很大程度上又取決于礦渣中的游離鐵量),最大范圍達(dá)0.2 g/t~20 g/t。一般假設(shè)游離鐵量為0.3%~0.5%,鐵量每增加0.1%,額定磨損率將增加約10%。當(dāng)喂料中游離鐵量等含量高時(shí),如果游離鐵量超出1%,則在礦渣入磨前必須進(jìn)行除鐵,否則輥式立磨的磨損率會(huì)很高,會(huì)使粉磨系統(tǒng)的使用壽命下降約30%以上,這種情況下,對(duì)輥式立磨采用表面堆焊效益顯著,不僅比更換磨損件費(fèi)用低,而且部件經(jīng)表面硬化后的使用壽命是未硬化處理部件的1.5~2倍左右,這將大大降低部件磨損率。
2、表面耐磨堆焊
大部分公司的立磨磨輥及磨盤由高鉻鑄鐵制成,這是一種高耐磨材料且適用于表面耐磨硬化處理。對(duì)高鉻鑄鐵表面實(shí)施堆焊,須選用專業(yè)設(shè)備及有專業(yè)技術(shù)資質(zhì)的企業(yè)才行。昆山惠豐耐磨工業(yè)有限公司即是全中國(guó)硬面再生專業(yè)焊補(bǔ)企業(yè)之龍頭,焊接裝備為全自動(dòng)焊接系統(tǒng),焊機(jī)為美國(guó)MILLER焊機(jī),電流電壓相對(duì)穩(wěn)定;焊絲采用KSW-266專用焊絲,歐洲生產(chǎn)制造。KSW-266系自保護(hù)明弧焊,焊點(diǎn)溫度相對(duì)較低,保證工作物不變形。實(shí)施施工時(shí),須預(yù)先設(shè)計(jì)出磨輥及磨盤機(jī)臺(tái)裝配方案,完全按照部件裝配圖進(jìn)行配合,保證部件各尺寸施工的真圓度,然后架設(shè)焊槍(每支焊槍8kg/h)進(jìn)行施工操作。施工步驟:清洗→秤重→染色探傷→磨耗測(cè)量→上機(jī)臺(tái)→焊補(bǔ)第一道,檢測(cè)牢固度→焊補(bǔ)第一面,檢測(cè)牢固度→進(jìn)行堆焊至原尺寸→下機(jī)臺(tái),整修,防銹處理→假安裝,上漆再檢驗(yàn)尺寸→秤重,包裝。如此專業(yè)的表面堆焊施工技術(shù)才能保證一流的產(chǎn)品質(zhì)量!
應(yīng)注意:表面堆焊的焊接過程是一個(gè)“冷”過程,絕對(duì)不能事先預(yù)熱,而且在焊接過程中基體金屬溫度必須≤150 ℃。焊接后剩余應(yīng)力的大小很大程度上取決于堆焊中產(chǎn)生的裂紋狀況和對(duì)傳入基體金屬內(nèi)的熱量控制。堆焊過程中產(chǎn)生的分布均勻的裂紋,可以消除不同材質(zhì)之間的收縮應(yīng)力。但如果輥?zhàn)觾?nèi)存在鑄造剩余應(yīng)力,那么堆焊時(shí)產(chǎn)生的裂紋就有可能延伸至基體的內(nèi)部,這種輥?zhàn)泳筒荒懿捎帽砻娑押柑幚怼?nbsp;
另必須要認(rèn)識(shí)到,基體和焊接材料之間的結(jié)合不是熔焊結(jié)合。硬化層它更像是一種覆蓋層,結(jié)合層的強(qiáng)度僅夠保持硬化層能覆蓋在基體表面上。
3、新品鑄件堆焊(最經(jīng)濟(jì)的購(gòu)置方案)
輥式立磨原購(gòu)置之新品(高鉻鑄件)在使用到磨損很嚴(yán)重后(磨損量約占總重量之30%~40%左右),一般情況企業(yè)都會(huì)把輥輪或磨盤遺棄,但這樣遺棄的也即是60%-70%的購(gòu)置成本,實(shí)屬浪費(fèi)。特別是一些高鉻鑄件,因?yàn)殍T造技術(shù)的原因,產(chǎn)品收縮量的控制無法得到提升,產(chǎn)品在使用過程中易導(dǎo)致崩角剝落的現(xiàn)象,產(chǎn)品的使用壽命就會(huì)大打折扣,對(duì)此,昆山惠豐耐磨工業(yè)有限公司經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索,提出了最經(jīng)濟(jì)的解決方案,即是用碳鋼鑄造新品并預(yù)留尺寸進(jìn)行堆焊,堆焊之金屬熔接良好,強(qiáng)度也符合要求,使用情況比新品更好,特別是耐磨性能更為卓越,總的購(gòu)置成本只占原新品鑄件(高鉻鑄鐵)的50%左右。就算最后磨損嚴(yán)重要遺棄也不會(huì)覺得太浪費(fèi)!目前萊歇旗艦型LM56+2CS就采用了這種方案,如下圖:
4、優(yōu)點(diǎn)和成本
(1)使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)由表面耐磨堆焊處理的金屬微觀結(jié)構(gòu)相當(dāng)細(xì)膩,可以形成相當(dāng)穩(wěn)定和堅(jiān)硬的碳化物,表出非常耐磨的特性。正常情況下,采用表面堆焊產(chǎn)品的使用壽命可比原有產(chǎn)品的使用壽命提高30%~100%,有的產(chǎn)品可能更高。如下圖A和圖B分別是新品磨損件和表面堆焊磨損件同樣使用一個(gè)周期后的磨損圖片。
從上面圖片中不難看出,同樣使用一個(gè)檢修周期,經(jīng)表面堆焊施工后之磨輪最小厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原新品磨輪之最小厚度,耐磨性能表現(xiàn)非常突出!
(2)成本低。按照歐洲價(jià)格標(biāo)準(zhǔn),對(duì)大規(guī)格磨機(jī)中進(jìn)行表面堆焊的成本,大約是更換新品部件所需成本的一半左右;對(duì)于小規(guī)格的磨機(jī),兩者成本幾乎相差不大,但是由于表面硬化過的碾磨件使用壽命延長(zhǎng),大約是新品使用壽命的2倍以上,其使用性能仍是比較優(yōu)越。近來的調(diào)查表明通過表面硬化的大型磨機(jī),其維修成本可降低50%左右。
(3)可反復(fù)多次堆焊。我公司對(duì)立磨磨輥及磨盤采用表面堆焊處理已有15年的應(yīng)用實(shí)踐,有些磨機(jī)的部件已硬化過多次。
(4)表面再生焊補(bǔ)后之表面平整美觀、硬度均一,且具有優(yōu)越的耐熱性和耐磨性。
(5)適合表面堆焊之材料廣泛。鑄鐵(FCD40,FCD45,FCD60)、高鉻鑄鐵(CIX2,NPX85,CH-S)、鎳鉻合金(Ni-Hard Type I~IV)、普通鑄鋼(ZG35,SS400,SCW42,SCW46,SCW450,SCW480)、其它鑄鋼(SCMn3,SCMn5)等。
實(shí)踐表明,采用表面耐磨堆焊技術(shù)完全可以節(jié)約維護(hù)成本,減少能源之消耗,增加使用壽命,提高生產(chǎn)效率!
參考文獻(xiàn):《水泥工程》王芳的《表面耐磨堆焊技術(shù)介紹》。
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