立磨磨輥堆焊中的應用

  一、前言

  隨著立磨在水泥行業(yè)的推廣應用，對磨輥和磨盤的耐磨性提出了越來越高的要求。目前國內部分使用的是進口的立磨磨機，如德國的萊歇公司、伯力鳩斯公司、非凡公司、丹麥史密斯、日本宇部公司、神戶制鋼等，一部分則使用的是國產立磨磨機，如中信重工機械股份有限公司、成都建筑材料工業(yè)設計研究院、天津水泥工業(yè)設計研究院、沈陽重型機械公司等。立磨磨輥由于其惡劣的工作條件造成輥面磨損嚴重，因此，在制造磨機時，立磨磨輥輥套及磨盤襯板一般采用整體耐磨合金鑄造（高鉻鑄鐵或鎳硬鑄鐵）或復合耐磨堆焊的方法制造，以期提高輥體及磨盤的耐磨性和使用壽命。由于整體鑄造的磨輥存在輥體本身脆性大，堆焊修復比較困難等缺點，國內外多家公司在制造大型立磨磨輥及磨盤時已開始傾向于采用復合耐磨堆焊的方法，即：輥體基體采用韌性良好的低碳鋼和低合金鋼，表面堆焊耐磨材料進行有效防護。這樣既可以保證工件表面具有優(yōu)良的耐磨性，又可使輥體具有良好的綜合機械性能，不存在開裂或斷裂的危險。另外，這種鋼機體的工件可進行多次堆焊，大大減少設備的備件成本。因此，復合耐磨堆焊是目前的一種發(fā)展趨勢。

  二、磨輥常用焊接材料類型及特點

  在立磨磨輥堆焊工程中，焊絲的質量決定了堆焊后磨輥的使用壽命。目前用于立磨堆焊的焊絲均為高鉻合金鑄鐵類藥芯焊絲，根據(jù)不同工況的要求，以及對耐磨性的不同要求，高鉻合金鑄鐵類藥芯焊絲的合金類型主要有三種，見表一所示。1＃號為普通高鉻鑄鐵類型，用于工況較好，磨損不是特別嚴重的場合；2＃為高鈮高鉻鑄鐵類型，用于工況較惡劣、磨損較嚴重的場合；3＃為復合型多元合金高鉻鑄鐵類型，用于工況較惡劣、磨損較嚴重的場合；

  表一   立磨用藥芯焊絲合金類型

  三、ZD-O系列藥芯焊絲的堆焊應用

  鄭州機械研究所是國內耐磨堆焊專家，在輥壓機輥子堆焊、修復方面始終領先于同行。國內生產輥壓機的企業(yè)，如中信重工、天津院、成都院、江蘇海建等，生產的輥壓機輥子要么使用鄭州機械研究所研制的藥芯焊絲自行堆焊，要么直接委托鄭州機械研究所堆焊。使用輥壓機的水泥企業(yè)，絕大部分也把輥壓機輥子修復委托給鄭州機械研究所。由于輥壓機輥子堆焊后使用效果良好，質量穩(wěn)定，深得廣大客戶的信任，有些水泥企業(yè)使用的立磨也準備讓鄭州機械研究所堆焊。鄭州機械研究所的優(yōu)勢是焊絲的研發(fā)，除了研制的ZD系列藥芯焊絲在輥壓機輥面堆焊中取得成功外，經過多年科研努力，研制的ZD-O系列磨輥堆焊材料，成功取代進口焊絲，應用于中信重工機械股份有限公司（原洛礦）開發(fā)的LGM5024原料立磨磨輥堆焊中。雖然焊接材料優(yōu)勢明顯，但鄭州機械研究所生產車間不是太大，輥壓機輥子就把車間占滿了。由于車間受限，本來不打算堆焊立磨磨輥的，在許多水泥企業(yè)要求之下，鄭州機械研究所堆焊了幾家水泥企業(yè)的立磨磨輥，河南豫龍同力的PLYS57/28立磨磨輥新輥制造及離線修復、TRMP53.41立磨磨輥的新輥制造及離線修復，河南天瑞水泥的ATOX50立磨磨輥磨盤離線修復，江蘇聯(lián)合水泥UBE50.4新輥制造及離線修復等，均取得良好使用效果。

  平陰山水水泥有限公司生料立磨采用日本宇部公司生產的，共計2臺，每臺立磨有4只磨輥和一套磨盤。在使用過程中，磨輥堆焊修復經常發(fā)生，期間使用過多家公司堆焊的輥子，使用效果一直不穩(wěn)定。

  由于該公司輥壓機輥面修復一直委托給鄭州機械研究所，質量穩(wěn)定可靠，該公司購買的輥壓機備用輥子也是鄭州機械研究所生產的。由于該公司的立磨磨輥在堆焊過程中，質量不穩(wěn)定，于2011年購買1只鄭州機械研究所生產的立磨磨輥，于2011年7月安裝使用。該立磨其他3只輥子還是其他公司堆焊的，使用3個月后，輥面幾乎沒有磨損（如圖1），使用一年后，輥面磨損比較輕（如圖2）。而其他輥子使用3個月后磨損情況如圖3。

  圖1：使用3個月后磨損情況

  圖2：使用  12個月后磨損情況

  圖3：某公司為平陰山水修復的輥子使用3個月后磨損情況

  該輥子使用到2012年9月份，總計連續(xù)使用14個月，由于其他3只輥子磨損較重，全部更換下來。從對比后的使用效果來看，ZD-O具有非常優(yōu)良的耐磨性能。

  四、 結論

  鄭州機械研究所通過研究不同立磨磨輥的磨損機理及不同物料對磨輥的磨損情況，相繼開發(fā)出ZD901-O、ZD902-O、ZD903-O系列藥芯焊絲，通過對比試驗，耐磨性能不斷提高，堆焊的立磨磨輥使用壽命也比同行堆焊的輥子有所提高。為了增加立磨磨輥的使用壽命，特別是礦渣立磨磨輥磨損更加嚴重，為了滿足立磨的使用要求，鄭州機械研究所的科研人員正在研發(fā)更耐磨的ZD904-O藥芯焊絲，在不遠的將來，就會投入市場。我們相信，隨著焊絲的不斷研發(fā)，礦渣立磨磨輥的使用壽命會進一步提高。