回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪磨損的修復.doc

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1、回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪磨損的修復1存在的問題水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪材質(zhì)的熱工性較差,同時長期處于高溫、重負荷下運行,加之工作環(huán)境較為惡劣,一般發(fā)生點蝕性腐蝕剝落較多或是疲勞性的嚴重損壞,修復十分困難。(1)點蝕剝落。輪帶經(jīng)常是由托輥托住,托輥和輪帶接觸即為產(chǎn)生很大的赫芝應(yīng)力,這種應(yīng)力是局部的高應(yīng)力,輪帶在此脈動應(yīng)力的長期作用下,就會產(chǎn)生疲勞點蝕,點蝕擴大后,就會產(chǎn)生大面積剝落,筆者見過的襄樊新三利水泥有限公司剝落面積高達360×1200mm2之大。(2)剝落壓潰。輪帶的材料,一般均為碳素鑄鋼或35SiMn、42CrMn

2、Si等材質(zhì),由于鑄造的缺陷,造成輪帶軸向硬度不均勻,組織不一致。在高的負荷下,輪帶材質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)疏松,硬度較低的地方就有壓潰、卷邊,壓陷。另外,因鑄造的缺陷,造成皮下空洞、大面積的疏松、砂眼等,亦會造成剝落和壓痕。(3)斷裂。輪帶的徑向或軸向斷裂,徑向整個完全斷開,內(nèi)圓弧發(fā)生變化,現(xiàn)場很難修復,軸向裂紋,沒有完全裂開,可想辦法修復。2修復措施武漢某公司研制了一種命名為“FGM”的新材料,即彌散強化復合金屬梯度功能的新材料,這是一組特種合金粉末系列,它具有易熔性、易與基材熔合,同時兼有耐磨、耐沖擊、耐熱、抗腐蝕等綜合

3、物理性能。粉末在基材表面被熔合后形成的合金,其金相組織以珠光體、馬氏體、奧氏體及雙向耐磨合金為主。熔敷粉末由固態(tài)向液態(tài)再轉(zhuǎn)化為固態(tài)時,基材金屬表面氧化物脫氧,并生成低熔點的硼硅酸鹽類熔渣浮出,形成保護膜,使熔化的合金與被處理的固態(tài)基材金屬達到冶金結(jié)合。在這一過程中,基材表面金屬向熔融金屬滲透并相互擴散,最后形成冶金滲透的合金層。在施工過程中,根據(jù)不同的基材材質(zhì)及結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層等不同的層面要求,選擇相匹配的粉末進行熔敷。反復進行以上的熔敷過程,即可得到組織致密、具有優(yōu)良的硬度、強度和韌性的結(jié)合層,使修

4、復面達到耐磨耐蝕的特殊強化目的。3成功范例1)、華新水泥股份有限公司黃石分公司有一旋窯輪帶,其主要參數(shù)為:外徑Φ5.8m,輪帶寬度500mm,ZG310-370,該輪帶運行多年,因鑄造和疲勞磨損,出現(xiàn)了大量點蝕剝落現(xiàn)象300×500mm2有6處,300×500mm2以下多處,深度一般在10-20mm,深的達20-40mm,由于輪帶損壞面積大,而且不均勻分布,加之還有一些磨損和塌陷的面積,因此在運行中窯體振動,跳動較大,同時使托輥的磨損加劇,嚴重影響著生產(chǎn)。2005年4月,在工廠現(xiàn)場,采用“FGM-KM”新材料和經(jīng)改

5、換頻率、擴大功率的辦法,將ZX-500弧焊機溫度提升到10000℃,來熔融FGM-KM合金,將梯度功能材料交替用CO2來分別熔敷,改善金相組織結(jié)構(gòu),以達到雙相改性的目的。不再出現(xiàn)鑄鋼件所具有的組織疏松、氣孔、夾渣、硬度不均等缺陷,歷時10天,完成輪帶的修復任務(wù),運行至今,完好無損。2)湖北省京山新生水泥廠是一座新建年產(chǎn)50萬噸的水泥生產(chǎn)廠家,該廠旋窯系1998年投產(chǎn),有一條輪帶外Φ5.7m,寬500mm,材質(zhì)ZG350-550,出現(xiàn)大面積剝落,該廠曾請某焊接研究所為其現(xiàn)場修復,但用不到三個月就又全部脫落。后改為采用

6、FGM-KM新材料,運用經(jīng)自己改制的焊接設(shè)備,歷時6天完成了修復任務(wù),使用至今,效果很好。3)江西分宜濤紅實業(yè)有限公司Φ2.5×42m的回轉(zhuǎn)窯輪帶3條及托輥6個,都進行了修復。輪帶的材質(zhì)為ZG45,寬380mm,厚度200mm,重6.3噸。托輥寬420mm,直徑800,重1.7噸。修復后投入運行,效果很好,深受好評。4)京蘭水泥有限公司的輪帶三條,外Φ4290mm,寬650mm,材質(zhì)ZG35SiMn,因鑄造缺陷,產(chǎn)生了大量的點蝕剝落現(xiàn)象,遍及整條輪帶。經(jīng)采用FGM-KM新材料和經(jīng)改換頻率擴大功率的ZX-500硅整流

7、弧焊機和CO2氣體保護焊機對不同的FGM-KM合金采用交替焊接法進行焊接,熔敷基體的合金,得到了梯度的熔融,徹底改變金屬本身的材質(zhì),達到雙相改性的目的,修復厚度可高達1-100mm,也就是說,將普通鑄造件改變成低中合金材料,是完全切實可行的。

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