地址:中國(guó)-鄭州-南陽(yáng)路216號(hào)
傳真:+86-371-67878896
電話:+86-371-63759558 - 67878986
郵箱:huanqiuzg@gmail.com
網(wǎng)址:http://m.htcp911.com
水泥工業(yè)耐磨件-水泥粉磨設(shè)備-水泥設(shè)備焊技術(shù)探討 |
水泥工業(yè)耐磨件堆焊怎么選擇呢?我們認(rèn)為,應(yīng)從工件的最終性能要求來(lái)考慮,例如水泥設(shè)備:球磨機(jī),回轉(zhuǎn)窯,烘干機(jī),以及水泥粉磨站設(shè)備,煤磨、立磨的磨輥/盤(pán)這類(lèi)工件,它們要求高耐磨、低抗沖擊性,工藝選擇要從碳化物的數(shù)量和形態(tài)上來(lái)考慮;而輥壓機(jī)擠壓輥這類(lèi)產(chǎn)品則要求高抗沖擊、中低耐磨,工藝選擇要考慮碳當(dāng)量的概念,碳當(dāng)量決定耐磨件本身的強(qiáng)度、韌性和抗沖擊性。簡(jiǎn)單的說(shuō),輥壓機(jī)擠壓輥的堆焊要考慮預(yù)熱和保溫,要圍繞碳當(dāng)量做工藝,原則上要采用熱焊,需要在一定的條件下進(jìn)行焊接,焊接、保溫溫度都比較高。而立磨、煤磨的輥/盤(pán)要求有足夠的耐磨性能,要考慮碳化物的形態(tài),只考慮控制小的變形和快的冷卻速度,采用冷焊就可以了。因此,埋弧焊更適合輥壓機(jī)的堆焊,明弧自保護(hù)焊更適合立磨、煤磨的輥/盤(pán)的堆焊。只有針對(duì)不同的工件和場(chǎng)合綜合考慮堆焊方式,才能兼顧不同的堆焊方法,得到所需要的性能。 立式輥磨和輥壓機(jī)已成為水泥工業(yè)中的重要裝備,在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用,用于磨制煤粉、水泥生料、水泥礦渣粉和預(yù)碎熟料。立磨按粉磨物料的不同,可以分為煤磨、生料磨、水泥磨、礦渣磨、預(yù)碎磨等。我國(guó)4000t/d以上的水泥熟料生產(chǎn)線,生料磨基本上已全部采用立式輥磨(在2500t/d及以下的熟料生產(chǎn)線上,生料磨還較多采用球磨機(jī)或少量應(yīng)用立磨),輥壓機(jī)的應(yīng)用就更為廣泛了。 不論何種碾磨設(shè)備,不論研磨何種物料(水泥熟料、石灰石、粘土、瓷土、石膏、長(zhǎng)石、重晶石及煤等),在使用中,由于物料的摩擦作用,特別是生料、水泥、熟料和礦渣等物料的硬度高、可磨性差,且物料常常含有一些硬雜質(zhì),如石英石、鐵塊等,對(duì)磨輥、磨盤(pán)、擠壓輥等耐磨件的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。磨耗使得磨輥與磨盤(pán)或擠壓輥對(duì)輥之間的間隙加大,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降,能耗不斷提高,并最終可能導(dǎo)致設(shè)備停產(chǎn)檢修。極端情況下,磨輥、磨盤(pán)運(yùn)行時(shí)間僅1000多小時(shí)就失去碾磨能力,不僅不能保證物料的細(xì)度和出粉量,電耗也將成倍加大。 為解決磨損問(wèn)題,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率,最直接有效的方法就是選擇不同材質(zhì)的鑄造耐磨件,或者通過(guò)各種工藝(如堆焊、噴涂等)來(lái)提高工件的耐磨性能。由此,硬面堆焊技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,成為對(duì)金屬材料進(jìn)行表面硬化的最為可行和經(jīng)濟(jì)的方法之一,F(xiàn)在我們針對(duì)硬面堆焊技術(shù)在中國(guó)水泥工業(yè)耐磨件應(yīng)用實(shí)踐中的一些問(wèn)題作一探討。 1 焊接方法和施工方式的選擇 1.2 施工方式的選擇 1.2.1 在線堆焊再制造 在線堆焊再制造具有如下明顯優(yōu)勢(shì):1)降低磨機(jī)檢修成本;2)縮短設(shè)備檢修停工時(shí)間,施工時(shí)間更靈活、更機(jī)動(dòng),適合處理緊急情況;3)降低設(shè)備拆卸帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),施工更安全;4)尤其適合礦渣磨和分塊式磨輥的堆焊,尤其適合大直徑圓環(huán)形磨輥套的堆焊再制造。 最初的在線堆焊施工是2000年從電力系統(tǒng)的煤磨開(kāi)始的。因?yàn)殡姀S一臺(tái)機(jī)組至少有五到六臺(tái)煤磨機(jī),而停機(jī)檢修時(shí)間只有10-15天,典型磨型如ZGM113系列磨煤機(jī),一個(gè)機(jī)組六臺(tái)煤磨共有18只磨輥、6套盤(pán),若要在檢修期間堆焊完,即使堆焊場(chǎng)地離工廠不是很遠(yuǎn),加上拆裝和運(yùn)輸時(shí)間,以一臺(tái)設(shè)備堆焊一只輥?zhàn)佑?jì)算,共需要24臺(tái)設(shè)備、10-14天完成施工,而在線堆焊施工卻可以在10天內(nèi)順利達(dá)到同樣的效果。 從2000年至今,嘉克公司一直在進(jìn)行在線堆焊施工,到工程量最多的時(shí)候一共有28只隊(duì)伍在外進(jìn)行在線堆焊施工,每個(gè)施工隊(duì)伍堆焊量都在5-10噸,能一次性堆焊完成電廠一個(gè)機(jī)組的全部磨機(jī)。水泥廠因?yàn)榱⒛サ某叽绫容^大,像ATOX50、MLS3626等大的輥套和磨盤(pán)堆焊量也都很大。 大量的實(shí)踐證明了在線堆焊再制造是比較實(shí)用的,不僅能保證堆焊再制造后的質(zhì)量和使用壽命,保證磨輥和磨盤(pán)的原有工作尺寸,而且大大提高了生產(chǎn)效率和出粉產(chǎn)量,降低了更換磨盤(pán)和磨輥所帶來(lái)的人工成本增加、備件周期及不安全因素的影響。 有人認(rèn)為在線焊質(zhì)量可能有問(wèn)題,我們經(jīng)過(guò)上百個(gè)堆焊再制造的案例比較后認(rèn)為,在線焊如果在裝備上、工藝上真正達(dá)到要求,表面質(zhì)量和耐磨性能和離線堆焊一樣經(jīng)得起足夠的耐磨時(shí)間。 1.2.2 離線堆焊再制造 離線堆焊再制造具有下述優(yōu)點(diǎn): 離線堆焊風(fēng)險(xiǎn)雖小,但相對(duì)施工周期長(zhǎng),且存在拆卸、運(yùn)輸費(fèi)用、安裝費(fèi)用,檢修成本較高,同時(shí)堆焊后設(shè)備還存在安裝及安裝中的安全等問(wèn)題。 1.2.3堆焊復(fù)合制造 --------------------------------
復(fù)合耐磨件在堆焊前其鑄造基體應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格的超聲波探傷檢測(cè),確;w不存在鑄造缺陷,否則應(yīng)較高行鑄造缺陷的處理。同時(shí)應(yīng)根據(jù)基材成份和成品耐磨性能要求,選擇合理的堆焊材料作為打底層、過(guò)渡層和硬面層。目前中國(guó)常見(jiàn)的幾種型號(hào)的生料磨都已開(kāi)始采用此制造方案,如宇部50.4磨輥套,Polysius57/28磨輥、磨盤(pán),MLS3626磨輥、磨盤(pán),ATOX50磨輥、磨盤(pán)等。電廠的煤磨輥也有采用復(fù)合新品的趨勢(shì)。 但這種耐磨件制造方法最大的風(fēng)險(xiǎn)就是耐磨層的剝落。所指剝落一是耐磨層與母材鑄鋼間的剝離;二是耐磨層之間的剝離。一般耐磨層越厚剝落的可能性越高,特殊結(jié)構(gòu)的磨輥發(fā)生耐磨層剝落的風(fēng)險(xiǎn)也較大。要想降低剝落風(fēng)險(xiǎn),在堆焊層厚度設(shè)計(jì)、鑄造基體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各層焊絲的選擇、施工工藝和施工操作上都需要嚴(yán)格控制,必要時(shí)應(yīng)作焊接工藝評(píng)定。總之,采取何種制造方式,關(guān)鍵取決于用戶對(duì)耐磨件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、堆焊時(shí)機(jī)、堆焊風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品產(chǎn)量、物料性能、耗電量、費(fèi)用等的綜合考慮。 2 焊前檢測(cè) 對(duì)復(fù)合堆焊耐磨件的基體,焊前應(yīng)采用超聲波探傷方式,確定鑄造基體無(wú)影響堆焊的重大缺陷,如沙眼、縮孔、裂紋、鑄造空洞等。 對(duì)確定可進(jìn)行堆焊的工件,應(yīng)記錄堆焊前的母材材質(zhì)成分、表面硬度、結(jié)構(gòu)尺寸、磨損型線等原始數(shù)據(jù)。 3 焊前處理 3.2 復(fù)合堆焊磨輥套/磨輥襯板、磨盤(pán)襯板胎體的焊前處理:胎體表面光亮平滑,見(jiàn)金屬光澤,無(wú)殘余金屬氧化層,尺寸復(fù)合堆焊設(shè)計(jì)要求。 3.3擠壓輥的焊前處理: 2)徹底清除輥面上的殘?jiān)驮鎏紝,探傷確認(rèn)無(wú)裂紋后清洗輥面并烘干。 4 自動(dòng)堆焊時(shí)對(duì)堆焊及其輔助設(shè)備的要求 5.3焊接材料的形態(tài)要便于自動(dòng)化、機(jī)械化、連續(xù)的操作方式,并與所使用的堆焊設(shè)備具有良好匹配性。 6.2 制定堆焊工藝要考慮的原則:能達(dá)到或超過(guò)原磨損件的技術(shù)特征、符合適用工作環(huán)境和條件、與基體結(jié)合的力學(xué)性能、堆焊層厚度的設(shè)計(jì)和控制、對(duì)基體的影響、適宜的焊材和設(shè)備。 6.3 堆焊中溫度的控制 6.4 藥芯焊絲自動(dòng)堆焊時(shí),其著敷率應(yīng)控制在 85% ~ 92 %。 7 堆焊工藝評(píng)定 但同時(shí)應(yīng)明確,焊接工藝評(píng)定是解決在具體工藝條件下的工件使用性能問(wèn)題,并不解決消除應(yīng)力、減少變形、防止焊接缺陷產(chǎn)生等整體質(zhì)量問(wèn)題。 完整的焊接工藝評(píng)定資料應(yīng)包括:評(píng)定任務(wù)下達(dá)指令書(shū)、評(píng)定任務(wù)書(shū)、評(píng)定編號(hào)法、焊接性評(píng)價(jià)資料(或焊接工藝設(shè)計(jì)資料)、評(píng)定工藝方案、焊制試件過(guò)程的詳細(xì)記錄、評(píng)定各項(xiàng)檢查、檢驗(yàn)和試驗(yàn)的原始報(bào)告、評(píng)定工藝報(bào)告、評(píng)定審查報(bào)告等。 8 對(duì)焊接工作人員的職業(yè)技能要求 8.4 焊接檢驗(yàn)人員包括無(wú)損檢驗(yàn)和理化檢驗(yàn)人員。無(wú)損檢驗(yàn)人員應(yīng)具有Ⅱ級(jí)及以上檢驗(yàn)資格,理化檢驗(yàn)人員應(yīng)具有相應(yīng)檢驗(yàn)項(xiàng)目的資格。 9 堆焊質(zhì)量檢驗(yàn)方式和要求 9.1外觀檢驗(yàn) 9.2無(wú)損檢驗(yàn) 利用超聲波檢驗(yàn)鑄造基體的質(zhì)量,確保堆焊前的鑄件不存在鑄造缺陷,如沙眼、縮孔、較大面積的空洞或者較深的裂紋等。 9.3 腹膜金相檢驗(yàn) 9.4 硬度檢驗(yàn) 10 堆焊質(zhì)量評(píng)價(jià) 對(duì)于堆焊后是否達(dá)到安全性的要求,現(xiàn)在業(yè)界一般有以下觀點(diǎn):對(duì)于鑄造基體材質(zhì)為高鉻鑄鐵或鎳硬Ⅳ的立磨耐磨件,在堆焊再制造施工中及投入運(yùn)行后2周內(nèi)不發(fā)生斷裂,或者在堆焊再制造完成后投入運(yùn)行后3個(gè)月內(nèi)堆焊層無(wú)脫落現(xiàn)象,即可認(rèn)為滿足堆焊安全要求。 對(duì)于堆焊后耐磨性能的判定,一般認(rèn)為,在物料的可磨系數(shù)中等的情況下,堆焊后的礦渣立磨耐磨件運(yùn)行時(shí)間達(dá)到3個(gè)月以上、煤立磨耐磨件運(yùn)行時(shí)間達(dá)到6個(gè)月以上、生料立磨耐磨件運(yùn)行時(shí)間達(dá)到6個(gè)月以上、擠壓輥運(yùn)行時(shí)間達(dá)到6個(gè)月以上,即可認(rèn)為堆焊后的耐磨件達(dá)到預(yù)期的耐磨性能要求。 11堆焊風(fēng)險(xiǎn)防范 此外,水泥設(shè)備廠家應(yīng)保持粉磨設(shè)備物料料質(zhì)穩(wěn)定、易磨性好,無(wú)鐵塊等硬物進(jìn)入設(shè)備,使堆焊后的耐磨件能保持正常運(yùn)行。 11.2 避免和減少堆焊再制造風(fēng)險(xiǎn)的必要措施 1)焊前做母材的成份分析和超聲波檢測(cè);2)根據(jù)母材成份選擇合適的堆焊材料;3)制定科學(xué)合理的堆焊工藝和嚴(yán)格規(guī)范的操作規(guī)程;4)控制焊補(bǔ)高低不平時(shí)的引弧和滅。和ㄟ^(guò)設(shè)備自有的高度跟蹤來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)局部磨損嚴(yán)重部位的堆焊再制造;5)堆焊質(zhì)量檢驗(yàn):完備的耐磨性能檢測(cè)手段和設(shè)備可對(duì)堆焊再制造前后的狀況進(jìn)行全面檢測(cè),有力保證產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量,如超聲波探傷、磁粉探傷、磨料磨損實(shí)驗(yàn)、硬度檢測(cè)、金相組織分析等。 12 硬面堆焊技術(shù)在電力、水泥工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 |