燒結(jié)單棍破碎機(jī)輥齒的新型修復(fù)工藝(舊)

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1、燒結(jié)單棍破碎機(jī)輥齒的新型修復(fù)工藝譚龍李圭文郭震宇龔承朝（韶鋼煉鐵廠）摘要：針對燒結(jié)單棍破碎機(jī)輥齒使用壽命短，堆焊修復(fù)容易開裂，不能進(jìn)一步提高使用壽命的現(xiàn)狀，韶鋼煉鐵廠技術(shù)人員采用箱式齒冠加止裂板的新型修復(fù)工藝，使單棍破碎機(jī)輥齒的使用壽命從9個月提高到了15個月。關(guān)鍵詞：輥齒修復(fù)錘頭止裂板堆焊1前言韶鋼煉鐵廠5、6號405m2燒結(jié)機(jī)是生產(chǎn)的主體設(shè)備，而2臺φ2400×4340單棍破碎機(jī)又是燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。單棍破碎機(jī)是通過旋轉(zhuǎn)的輥齒與側(cè)下方篦板形成的剪切作用，破碎大塊熱燒結(jié)礦，使其滿足煉鐵高爐所需的粒度。由于近年來韶鋼高爐的大型化，對燒結(jié)礦

2、的需求不斷增加，燒結(jié)機(jī)作業(yè)率高達(dá)97.2%，以及750℃～850℃的工作溫度，導(dǎo)致單棍齒輥上的輥齒磨損特別快，壽命只有8～9個月。更換或修復(fù)齒輥費(fèi)時費(fèi)力，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)。因此對提高輥齒的的使用壽命有著強(qiáng)烈的需求，必須要克服現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)的不足，尋找新的修復(fù)工藝。2輥齒的舊修復(fù)工藝2.1單棍的組成單棍破碎機(jī)由驅(qū)動電機(jī)、傳動裝置、齒輥及齒輥下方的篦板小車組成。其中齒輥由齒輥軸、輥齒組成。輥齒是單棍破碎機(jī)執(zhí)行破碎工作的主體，也是磨損最嚴(yán)重的區(qū)域。它包括齒冠和齒柄兩部分（見圖1）。圖1磨損的單棍輥齒圖2舊工藝齒冠2.2舊修復(fù)工藝（1）首先將單棍原有的

3、齒冠全部割去，保留齒柄。（2）齒柄由于承受的沖擊和磨損程度較輕，通常采用高合金耐熱耐磨焊條（如D667、GRD856-4AZ等）直接在其表面堆焊修復(fù)。（3）齒冠單獨(dú)制作，采用ZG230-450鑄鋼鑄造基體，用高合金耐熱耐磨焊條（如D667、GRD856-4AZ等）填充，外圈堆焊層15mm厚，內(nèi)堆焊層45mm厚（見圖2）。（4）齒冠制作完成后用GR-AJ557高強(qiáng)度連接焊條與齒柄焊接起來。2.3舊修復(fù)工藝的缺陷高合金耐熱耐磨材料堆焊后，其熔敷金屬的韌性差，堆焊層不可避免要產(chǎn)生冷裂紋，并且堆焊層越厚，裂紋擴(kuò)展越快。為了避免裂紋擴(kuò)展過快連成片，造

4、成整體脫落，通常用強(qiáng)度低、韌性好且焊接性能好的鋼板將大面積焊接部位隔開，劃分成較小的區(qū)間，這種起分割作用的鋼板稱為止裂板。齒輥舊修復(fù)工藝存在明顯的缺陷。首先，齒柄在磨損嚴(yán)重的情況下，堆焊層較厚，實際操作中，部分堆焊層厚度達(dá)40mm，并且面積大，在不設(shè)置止裂板的情況下容易整片脫落。嚴(yán)重時裂紋擴(kuò)展至齒冠與齒柄的連接部位，導(dǎo)致齒冠脫落。其次，齒冠雖在鑄造基體時將堆焊區(qū)域分割成塊，起到了止裂板的作用，但只是前端分割區(qū)塊夠密集，其余部分焊接區(qū)面積仍然太大，容易脫落。特別是當(dāng)前端磨損后，磨損或脫落速度明顯加快，影響了使用壽命。最后，鑄造基體成本高，工藝

5、較復(fù)雜。3輥齒的新型修復(fù)工藝3.1材料的選用經(jīng)同種工況下多次試驗對比，堆焊焊條仍選擇成熟可靠的GRD856-4AZ高合金耐熱耐磨焊條，止裂板選用較ZG230-450鑄鋼韌性、焊接性能更好的Q195鋼板，厚度10mm,鋼板間焊接用GR-AJ557高強(qiáng)度連接焊條，打底焊接用ER302不銹鋼焊絲。3.2輥齒的修復(fù)（1）齒柄的修復(fù)：兩側(cè)及非工作側(cè)磨損部位用GRD856-4AZ焊條堆焊3～5mm厚的耐磨層；工作側(cè)側(cè)面用碳弧刨將磨損部位刨平，用Q195鋼板制作“豐”字型的止裂板，橫向止裂板間隔80mm。用GR-AJ557焊條將其與齒柄連接后，堆焊分割區(qū)

6、塊。（2）齒冠的修復(fù)：齒冠基體采用箱試焊接件，并且相對原有尺寸在旋轉(zhuǎn)方向前端加長了50mm。中間基板用45#鋼，厚30mm，底部預(yù)留與齒柄鏈接的部位為“V”型坡口，高15mm，加大焊接強(qiáng)度；兩側(cè)止裂板用Q195鋼板，區(qū)塊大小設(shè)計為80mm×80mm×45mm，既可以保證耐磨材料的填充量，又能有效阻止裂紋的擴(kuò)散(見圖3)。止裂板之間及止裂板與基板之間用GR-AJ557焊條滿焊。圖3齒冠基體及成品（3）在齒柄、齒冠堆焊前，用ER302不銹鋼焊絲進(jìn)行打底焊接，以提高齒柄母材及齒冠基板與堆焊高合金耐熱耐磨材料的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步減少堆焊層的開裂與脫落

7、。（4）齒柄、齒冠修復(fù)完成后，用GR-AJ557高強(qiáng)度連接焊條焊接起來，焊縫寬度15mm、單側(cè)深度45mm，連接時要注意橫向、縱向距離的一致。最外層用GRD856-4AZ焊條堆焊約10mm厚耐磨層。焊接完成后要進(jìn)行退火處理以消除焊接應(yīng)力。圖4修復(fù)完成的齒輥4效益分析及結(jié)論（1）采用新工藝后單棍破碎機(jī)輥齒的使用壽命從9個月提高到了15個月。避免了齒輥更換周期對生產(chǎn)的制約，提高了燒結(jié)機(jī)的作業(yè)率0.6%。（2）采用新工藝后，避免了齒柄極度磨損，需要更換整個輥齒的情況。（3）原來招標(biāo)其他公司修5、6號燒結(jié)機(jī)兩套齒輥需要費(fèi)用50萬元，耗時半年，現(xiàn)在韶

8、鋼工程公司修復(fù)只需要30萬元，耗時3個月。綜合使用壽命的提高，平均年節(jié)省備件費(fèi)用40多萬元。