立磨磨輥、磨盤襯板磨損修復經(jīng)驗談
2011-02-12 00:00
國內(nèi)外廠家制造的立磨投入生產(chǎn)并取得良好的節(jié)能效果，立磨工藝技術和裝備水平也隨之不斷提高，水泥工業(yè)使用立磨可以磨制煤粉、水泥、生料、水泥礦渣粉和預碎水泥熟料。按其粉磨產(chǎn)品可以分為煤磨、生料磨、水泥磨、礦渣磨、預碎磨。因粉磨物料的粒度、水分形態(tài)和易磨性的差異及產(chǎn)品的技術要求不同，立磨結構有多種型式，立磨在使用中其易磨損件受到物料的磨蝕，如：磨盤、磨輥襯板噴口環(huán)殼體內(nèi)壁選粉機、立軸風葉內(nèi)置選粉機的出口風管等，但最為嚴重的是磨盤、磨輥襯板工作表面的磨損失效，包括均勻磨損不均勻，磨損剝落和碎裂等表現(xiàn)型式。
磨盤、磨輥襯板因磨損失效導致的形狀改變使立磨的粉磨效率下降引起產(chǎn)量降低和產(chǎn)品質(zhì)量的變化，進行修復是必要的，修復有易磨件的整體更換或工作表面堆焊。否則，因粉磨效率的降低會使電耗上升。另外還要把握好修復的時機，要兼顧修復的費用和電耗上升發(fā)生的費用二者間的經(jīng)濟性，根據(jù)經(jīng)驗，修復的時機把握和工作方法的選擇是有科學性的。
1 及時維修的重要性
當磨輥及磨盤襯板產(chǎn)生磨損嚴重時，磨機產(chǎn)量會下降，而產(chǎn)量的下降則表示浪費了能源。以丹麥史密斯Atox50立磨為例，電輸出有用功率約為4 000kWh（不含立磨主電機、選粉機、進料泵等電動機功率），即每小時要用電約4 000kWh，折合人民幣約為2 00元，一年電耗則約在1 500萬元左右。若效率下降10%，則一年因電耗損失約150萬元，同時也是電能的極大浪費。所以如果單純以節(jié)能考量，則磨損越少越早，維修越節(jié)能。然而拆換磨輥及磨盤襯板是一個耗時耗力的工程，且牽涉到因停機而造成的停產(chǎn)損失，其實二者是同樣重要的。另因前者是隱形的（電費是整廠合計），雖然此電耗可以單獨核算，但大部分企業(yè)僅注意到拆換費用，而往往忽略了電能浪費所發(fā)生的費用，所以筆者以此數(shù)據(jù)來舉例說明及時修復的重要性。
2 拆換費用的內(nèi)容
（1） 更換備品費用
更換物有兩種選擇：新品或者舊品硬面再生堆焊修復，前者的費用隨更換次數(shù)累積而增加。而后者因面堆焊是以堆焊量計價，且堆焊后的使用壽命比新品較長些，故費用會隨著更換次數(shù)而遞減。
（2） 拆換人工費用
此費用仍會隨更換次數(shù)的增加而劇增。但如采取在線堆焊修復則無此費用。
（3） 停產(chǎn)損失
停產(chǎn)損失視拆換所需時間或在線修復所需時間而定。由于每停產(chǎn)一天將損失幾十萬，如果單獨為了維修磨輥或磨盤襯板而停機，其費用是可想而知的，通常必須配合全廠大修來停機，最好是在大修期限內(nèi)完成磨輥及磨盤襯板的更換或修復，而且這是決定磨輥或磨盤襯板是否可以采取在線堆焊修復的考量重點。一般來說，生料磨和水泥磨由于其堆焊量很大，需要幾十天才能完成堆焊修復。如果采取在線施工，則停產(chǎn)損失費用會相對來說節(jié)省不少。
3 磨損部件風險性
3.1 新品—高鉻鑄鐵
以高鉻鑄鐵為材質(zhì)鑄造新品為目前最常用的方法。通常其碳含量約為3%，鉻含量約為21%，此二者在高溫下生成Cr7C3嵌埋在鐵基奧氏體或馬氏體中，形成一種非常耐磨的結構組織，其洛氏硬度HRC約為56，高鉻鑄鐵最大的風險就是斷裂的問題。斷裂的主要原因 ：一是硬度過高。當碳及鉻的含量越高則硬度也會越高且越耐磨，但斷裂的可能性也增高，二是硬度的均勻問題。當高鉻鑄鐵澆鑄后并以熱處理的方法來提高其硬度時，如果硬度的均勻度差異太大時（一般維氏硬度HV差不能＞30）會產(chǎn)生斷裂，所以隨著物件體積增大，均勻度也越來越難控制，斷裂的可能性也就越大。這也就是目前國內(nèi)如LM56.2-2或UM50.4磨輥斷裂時有所聞的一種原因。
3.2 新品—鑄造+堆焊
以中碳鋼為材質(zhì)鑄造預留磨耗部分，再以硬面焊材實施硬面堆焊，此種方法完全沒有斷裂的風險。而且因為硬面堆焊的耐磨層硬度較高HRC約為60（一般含碳量約為5%，含鉻量約為27%，）且Cr7C3金相組織較佳，所以相對于新品高鉻鑄鐵耐磨。這種方法最大的風險就是耐磨層的剝落產(chǎn)生的情況。一是耐磨層與母材中碳鋼剝離；二是耐磨層之間剝離。一般耐磨層越厚剝落的可能性越高，剝落勢必造成停機，損失巨大，若要想做到耐磨且不剝落取決于以下因素：焊絲的選擇、施工工藝、員工敬業(yè)精神、這三者同等重要，如疏忽其中之一均會產(chǎn)生嚴重的后果。
3.3 硬面再生焊補
將磨損后的磨輥及磨盤襯板以硬面焊絲或焊條，堆焊修復至原始尺寸。此法由于具有較耐磨且低成本的優(yōu)勢。目前，已廣泛地被廠家采用。
實施硬面再生焊補的方法有兩種：
（1） 在線施工
無須拆下磨損后的磨輥或磨盤襯板，將堆焊設備在現(xiàn)場架設實施堆焊修復。這種方法優(yōu)點是無須拆換，所以可以省下部分拆換費用。缺點是如果工作量太大，停機的時間會加長，使得停產(chǎn)損失增加，在線施工工作條件不理想。且對磨損后的母材無法做全面的檢查，加大了斷裂（包括施工中及運轉中）的可能性、風險很大，筆者認為最好不要采用。一般用在不得已的情況下：如表面剝落或礦渣磨（因其磨損較快，且磨耗增加效率下降會很快，焊補周期短，且工作量不大）。
（2） 離線施工
將磨損后的磨輥或磨盤襯板拆下來，運輸?shù)蕉押钙髽I(yè)工廠實施堆焊修復，此法的缺點是磨輥或磨盤襯板必須拆下，增加了拆換費用。這種方法優(yōu)點很多。
無論多大的堆焊工作量，離線施工都不會影響停機時間，也不會造成任何多余的損失。磨損后的磨輥或磨盤襯板拆下來后可以詳細檢查母材是否存在裂紋，以減少斷裂的風險性。
離線施工的品質(zhì)可以得到保證，施工中根據(jù)原圖尺寸，以全面的施工工藝及技術為基礎，保證磨輥或磨盤襯板的真圓度和平衡性，避免在使用過程中因震動過大而導致磨機損壞的情況發(fā)生。同時也能節(jié)省電耗。
由于耐磨層的拉力強度很小，也就是說耐磨層最主要是耐磨的功能，所以當磨損后的母材強度難以支撐粉磨運轉時的壓力和平面剪切力時，雖然焊補至原尺寸。但在使用中也會有斷裂的風險存在且由于堆焊時產(chǎn)生了局部加熱，而局部加熱會使高鉻鑄鐵母材斷裂的可能性增加。所以在施工時，選擇正確的工藝和充分考慮環(huán)境條件是十分重要的，在選材配料和加工時應預先規(guī)避這樣的風險。
綜上所述，磨輥及磨盤襯板磨損修復只是筆者的一己之見，無論采取何種方式關鍵取決企業(yè)對時機、風險、費用的綜合考慮。企業(yè)必須對磨機的運轉時間、產(chǎn)品產(chǎn)量、物料的性能、耗電量做詳細記錄。并對襯板的磨損進行監(jiān)視和測量，據(jù)此結合上述情況做出分析，以設備管理的預檢修或是當今推行的設備健康管理模式的思路，優(yōu)化出磨損部件的修復周期和方法。以節(jié)能降耗為前提，取得事半功倍的效果。
注： 原文來自水泥人網(wǎng)<<立磨磨輥、磨盤襯板磨損修復>>。
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