大型进口辊压机辊面修复国产化应用的实践.doc

第二 第二届水泥丁牝刚耐磨材料技术研讨会论文集 大型进口辊压机辊面修复国产化应用的实践 孙维亮潭贝才嘉新京阳水泥有限公司(212413) 摘要分析辊压机辊面的耐磨性对辊压机设备安全、系统运转率，维护成本的重耍性以及辊面磨损对 系统设备的危害，介绍在辊面修复过程中进口焊丝与郑州机械研究所自行研制生产的ZD系列药芯焊丝的应 用对比，强调进口辊压机国产化焊丝修复的重要性和必要性。 0概述 嘉新京阳水泥有限公司是台湾水泥企业——嘉新水泥在中国大陆投资兴建的，生产线采用国际最先 进的新型干法窑外分解技术，进口设备比较多。水泥粉磨系统采用德国KHD(洪堡)公司生产、目前亚 洲最大的RP—Z170／180辊压机+VSK选粉机，配套国产中4．2m 13m球磨机+SKS3250高效选粉机，组成联 合粉磨工艺。2004年8月1日正式投产，运行初期产能效果显著，但使用2个月后，辊压机辊面磨损剥落严 重，产母急速下降，还由此引发一系列重大设备故障。针对辊压机辊面磨损问题，曾尝试多种修复方案， 由南方多家公司采用迸[__|焊丝修复试验，均告失败。直至2006年8月与郑州机械研究所合作，终于解决这 一难题。 RP-Z170／180辊压机参数如下：辊子尺寸：直径1700rmza，长度1800mm；通过量：1260t／h； 辊面线 速度：1．8m／s；操作功率：2 1450kW。 1辊面磨损对辊压机设备的负面影响 众所周知，辊压机机械结构中的难点、重点问题如辊子轴承系统、液压系统、润滑系统等都已成功 得到解决，只有辊面磨损问题还在困扰众多水泥生产厂家。RP．Z170／180辊压机原装辊面花纹形式为间断 焊棱条(ILP)，试生产2个月后辊而大面积剥落，大的地方约350ram×350mm，且集中在辊面距两侧 350mm部分(如图1)。 图1中1700mm×1800ram辊压机辊面修复前磨损情况 46 第二 第二届水泥工、Ik用耐磨材料技术研讨会论文集 耐磨横条脱落后辊体母材失去保护，咬合力下降，辊面迅速形成多处坑洞、辊面失圆。其对设备的 直接危害如下： 1．1减速机及轴承故障 辊面磨损是辊压机振动的主要原因之一，设备振动过大对传动设备危害甚大。由于操作经验不足， 辊面磨损后，没有及时停机修复，辊压机在持续的振动后不久定辊非传动端止推轴承一只滚珠碎裂损坏， 定辊行星减速机二级行星轮齿轮碎裂，动辊减速机太阳齿轮碎裂，不得不停机大修。 1．2产能降低 辊面磨损失圆后辊压机功率波动幅度加大，从新辊的几十千瓦波动到后期的几百千瓦，儆功效率下 降，系统PIl52．5水泥产量从新辊的210t／h降低到170t／h。辊面坑洞还造成循环量加大，1增加外循环提升机 负荷，甚至出现多次辊隙冲料压死外循环提升机的状况。 1．3液压系统承裁超负荷 辊面磨损后动辊两侧轴承座频繁移动，氮气囊内缓冲气体经反复冲压后出现高温，对液压缸密封圈、 气囊袋的寿命产生不良影响。液压系统高压油泵、比例电磁阀都会因若干次的工作而减少寿命。 为了避免设备故障，保持辊压机较高的产能指标，我们采取牺牲运转率的折衷方案，每月必须定期 停机72h，采用进口焊丝现场修复，每次的维修费用平均约5万元。这样既影响正常生产，又增加维修成 本。解决辊面剥落、磨损问题已刻不容缓。 2辊面磨损原因及焊材选择 在南方专业焊接公司A和公司B修复辊压机辊面均告失败后，为了解决辊压机辊面剥落问题，我厂与 郑州机械研究所合作共同分析辊而磨损机理。辊压机是由两个速度相同，相对运动的辊子组成，物料在 两个辊子之间相互挤压和摩擦。从辊压机的工作状况可以看出，辊面的磨损类型属于高应力磨料磨损。 特别是辊压机辊子直径达1700mm，辊面线速度较快(辊面速度：1．8m／s)，物料对辊面的冲击、磨损更 大，物料循环通过量也比较大(1300t，11)的情况下，要求辊面既有较高的硬度，以保证耐磨性，又要一 定的韧性，以满足辊面抗剥落性、抗疲劳性。要达到以上要求，就要求堆焊辊面的焊丝材质必须具备良 好的抗剥落能力、较高的硬度和韧性。 在以往的辊面修复过程中，采用进VJNiCrM022作为过渡层打底层，HARDFACE 167NB．O作为耐磨 层，FLUXOFIL 56S焊接边角，FLUXOFIL 66作为堆焊耐磨横条。该横条与耐磨层结合力、抗裂性很差， 使用一个月横条大面积脱落，辊面经多次焊接后大量横向交错微裂纹向辊套内啬f5延展，还降低了辊套寿 命，由此形成恶性循环，多次修复后造成辊套开裂报废。’ 辊压机辊面经过进口焊丝多次堆焊修复失败后，决定考虑使用郑州机械研究所自行研制生产的ZDl， ZD2、ZD3、ZD310系列COz气体保护药芯焊丝。ZDl的特点是韧性好，作为止裂层焊在最下面。ZD2强 度高，可抵抗较高的拉应力和压应力，起到很好的缓冲作用