φ5.03m＊6.4m球磨机筒体焊缝开裂原因浅析及修复工艺

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何彳绳裂缝 7 ;宁

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)一；

5 0 m× .m球磨机筒体焊缝 3 64.

开裂原因浅析及修复工艺一髑豫璃’提要

1审 3‘’。 p 5,

对进的大型溢流型琼磨机倚体与端盖法兰永久性联接焊齄出现的穿逢性裂绠产生 l

的原园，球磨机工况和捍缝原始鞋陷等方面进行了探侧和分析，对大直径 .厚度件裂纹在就从大

地簪复 .场施工难度控焊按和焊前焊后簧进行预热和局部寓温回必工艺了舟绍，为今后类似现

大型设备的捍搔售复摄僻了成珈妁实例和经验 . 关■啊球磨机简体焊睦襄麓隹复工艺

江西钢业公司永平铜矿选矿厂的两台 5 o m×6 4 .3 .m溢流型球磨机，是 8年代初 0期从加拿大 AC公司引进的、具有世界先进水平的大型磨矿设备，每台日处理原矿 5 0 00

不等的内部缺陷。这些缺陷按 J l2 8 BI5— 1二级标准判定为超标缺陷，由于超声波检测只能定位，定量，无法定性，为了探明缺陷性质，在有内部缺陷的位置上，用碳弧气创判断，确定内部缺陷是微裂和杂 3.进料端盖与筒体端法兰扳连接止口

t,该机自l8年 l月投料试生产以来，迄 94 0夸运转巳逾 1年，台共处理原矿26万t O两 40 l9年3 1日，2 94月 5号球磨机正常停机检修，发现进料端筒体环焊缝内裂纹总长 9 8 15 mm,同时发现进科端盖与筒体端板接合止口形成环流槽。 经公司和矿领导决定，就地现场修复。

处，由于矿浆渗入，形成环流，常年受冲蚀

磨损，巳形成宽l3 lmm、深I8 m的环形 r 3a空腔。并将内圈 4只 M s端盖与端法兰板联 8 s接螺栓垒部磨断，垒部载荷由剩下来的外圈 3个连接螺栓承载。 0

通过多方面的配合，经过6天日瘦紧张抢 3修，于 19年5 1日负荷试车成功，正常 94月 8运转。

2裂缝产生的原因经过超声波，磁粉探伤报告并结合现场观察及分析，裂纹产生的主要原因有几个方面.

l裂纹厦缺恼情况【 .进科端筒体的原焊缝是采用多道理弧自动焊垒熔透焊缝。外表是开双坡口对接环形焊缝，内表是单

坡口环形角焊缝。2.经过超声波和磁粉检测确定，在圆

2 1筒体内寰囊掉缱的掉雎咬边缺陷是爱 .坟产生的爱京

从实物上看，内角月处过渡虽然经过打磨，但仍存焊趾咬边歇陷及圆角过渡曲率不均等缺陷，这些现象即成为薄弱环节，在长期力的作用下，应力集中的焊趾处首先疲劳，产生的微裂发展成为裂缝，现检查出来的大量焊趾咬边疲劳沟痕，充分证明这一

周焊缝上，内表面环形角焊缝裂缝总长0 8 5 1 mm,占焊缝全长5,其中 l 0 mm以上 8 O0有 s条，肉眼可见有两条 2 0 m长裂缝， 0r a 另外焊缝由外向内，深度为 4~ 6 mm有 l O O O

条裂缝，长 30 rm,还有大量断续、长短 30 a牛枣平锕r遗矿厂工程师江西铅山 3 4屿 35

点，因此焊趾咬边缺陷是裂缝产生的裂蹰，【

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已生成的裂缝内裂缝比外裂缝长，内裂缝比

4 5,尤其停机时间长，简体内钢球和矿~次浆板结，撒拖带动球磨机转动不能滑落，并

外裂缝宽，也可看出裂源是内表起的

2 2工作载荷是囊缝产生的条件 .工作球磨机简体净重达 6 0,正常工 0多t作受力大体有循环戟荷、钢球和矿石抛落的冲击载荷、转动扭矩、添加钢球时的冲击

至一定角度后，突然从顶部下落产生巨大的冲击力，这使简体受力过载。有对短时间的

过载供矿，这些对焊缝寿命影响都很大，对同时目进、同时投产、工况和条件相同的 1【 号球磨机探伤检测时没有发现焊缝存在缺陷和裂纹。由此认为焊缝存有缺陷起了加速产生裂纹的作用，也证明频繁启动和短时间过负荷供矿是裂纹产生的外因

力、简体内物料分布不均匀载荷等由于埋弧自动焊存在着焊缝垒属和热影响区的冲击韧性较差的缺点，在长期运行中，简体所受

变载荷的循环应力作用，循环次数越多，焊缝的疲劳强度就越降低，当外加载荷所产生的应力与焊接时残余应力叠加之和超过屈服 点时，将会产生焊趾处局部塑性变形，焊趾咬边处逐渐形成沟痕，随着沟虞延长和拉宽，便产生微裂

,随着时间延续形成裂缝

3修复工艺介绍5 1铺定工艺前的准备工作 .1对母材及焊缝金属取祥化验，分别在 .

简体过渡板、端盖连接法兰和焊缝上取样化验，结果如下表。

2 j’缝中曩始映路量爱缝产生的内矗 . .根据探伤检测报告，在圆周焊缝内部 4 O~

化验结果 ( ) 名称

6 m处，存在着大量断续长短不等的 O m深

超标焊接缺陷，该焊缝是永久性承戟焊缝，不仅强度要求大，而且刚度要求也很高，简体钢板厚 5 rm,应该说钢板的强度已满足 0 a工作需要，而该球磨机在简体两端增加一段宽仅 3 0 m .近9 r m的过渡板，厚近4 4r a厚 0 a加 0

些竺垄竺苎兰 . 备注 C Si M n P S

11,其用意是增加简体结构的刚度，由于 1/ 31 .焊缝中有陷，使焊缝与母材不等强、等寿，当微裂向焊缝内部延伸时，缺陷使裂缝产生突变扩大，由于整圈焊缝都有断续的趺陷，裂纹即沿缺陷撕裂，裂缝愈发展，焊缝

矗穗端兰 o0o425.6.2】寄 D法，0.o. 00o3A{ 6 2 1 3 0 o 捍金 .o,7_o1o1 A誊接属o§￣0ls, o i o 7 3 o .e 2T

过谴板

0 30 o332“ 0 0 700 7 . 0 . 9 . .0 , 4 AS材

2对球磨机有关机械参数进行测定。主 .轴承摆动，两半简体径跳，端摆等，为拴验修复后机械参数变化做对比依据。 3清除筒体内钢球、矿浆，拆除全部衬 .板，清洗干净筒体内壁。 5 2确定修理方素夏内容 .由于球磨机筒体最大直径 5 7 mm,长 30度 3 6 rm,铁路或公路运输都严重超限， 5 a 7 从时间、费用等多方面考虑，决定就地修复、现场施工，主要内容有以下几个方面。 1进料端盖解体前，先调整两主轴同心 .度。

强度愈低裂纹发展愈快，证明原始姥陷是产生裂纹的内因。 2 4频鲁启动和瞬时问过负营供矿墨爱皱 .产生的外矗

根据历年资料统计，从 l8年 l月试生 4 0 9产开机至这一次停机，共启动了 10次

,平 18均 3 1天启动一次，其中非正常启动 1 0 . 1 8多

次，非正常启动主要是由于突然停电和电气仪表控制系统误动作造成停机，使球摩机简体内矿石无法排除，致使带负荷启动外

2对简体对接法兰进行光刀，用托辊支 .承简体两半对接法兰 (焊补好后车削进料简体端法兰板止口用 )。

商资料规定球磨机每年启动次数完许超过

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焊前焊后要进行预热和局部高温回

见母材止，深度 4￣ 5 mm,对原焊接热影 0 0响区母材不得有裂纹、夹渣、气孔，刨好后用风铲清渣，再用角向磨光机打磨平整，直

火。

4用碳弧气刨刨去原来焊缝，采用埋孤 .自动焊接。

至露出光泽，以满足焊接要求，然后调节煤气置，使温度缓慢升至2 0 0℃进行焊接，焊药要求加热到3 0焊接电流5 0 6 0 O℃, 5￣ O A,电弧电压 3￣3 V,焊机机头不动，由改进 0 2

5进料端盖磨损部位采用乐泰胶填补， .简体端法兰板磨损部位用手工焊补。 5 5修复工艺夏措施 .1首先调整好两主轴同心度和端面摆 .

后慢传动带动简体转动(速度2￣2 m h, 3 6/) 采用多道埋孤自动焊，由于母材厚度较大， 坡口深，焊层较多，焊接过程中特别注意每层焊肉各道之间的摆列应平滑均匀，焊肉与坡口边缘要熔合好，尽量不出现死角以防出现未熔合或夹渣等缺陷，内环捍缝焊接好 后，由微拖带动简体旋转，使温度缓慢升至 60 O℃,对内角环焊缝进行局部高温回火，

差，进科端盖解体前，在两半简体对接法兰一

侧安装一台走刀刀架，利用主电机带动球

磨机对法兰外圆进行车削光刀，然后用4个 1 O千斤顶顶起球磨机简体，拆下进料端 Ot盖，把预先自制的托辊支承在车削好的法兰处 .的是拆除进科端盖后，体能够回转，目简 满足埋弧自动焊及对简体焊缝重新焊修后的变形简体端法兰板进行车削替代基准用 .

以防止产生延迟裂纹，消除应力和改善组织，在加热到5 0 0℃左右，由于大小齿轮侧间隙

过小，产生振动和球磨机窜动，被迫停止加热。

2工艺要求焊接部位要预热 2 0 . 0℃和焊后局部高温回火6 0 .这次修复焊缝成败 0℃是

的关键，根据现场条件和环境，用水煤气加采热，计和自制扩散式燃气烧嘴，球磨机外设在下半圆圆周方向和端面对称布置 4火嘴 ( 对 4组端部，组圆周方向)在球磨机内面上半圆 4,圆周方向和端面各布置 2组火嘴，开布置 .错

待温度降至2 0 0℃时，即刨简体外环对 接焊缝，两徊要求见母材，深度要把简体内角焊缝第一层创去。防止层间出现夹渣和未

供水煤气主管￣ 0 mm,支管 2mm, 20 5在支管上靠球唐机加热面钻 5 mm孔，孔距 3 rm保温层宽 1 0 0 a 0和 6 01i、厚 2 0 0 1￣ 1 n 0 mm上半圆保温符体外圊面，下半圆保温简体内圆面。

焊透，使内外环焊缝焊肉熔合更好，外环焊补与内环焊补工艺相同 .5内外环焊缝补好后，对内外环焊缝进 .

行局部高温回火，由于上次加热出现了问题 . 所以第二次采用静态(体不旋转 )简局部高温回火。根据前面修复工艺及措施中谈到的加热和屎温措施只需调节供气量大小，按照焊后局部高温回火去应力工艺要求进行即可。另外，还采用了多点温度监测，使简体 整体温度均匀，以达到对焊缝及附近的局部区域进行加热以消除应力 . 8待温度降到20 . 0℃左右的时侯，对进

3为了满足埋弧自动焊速度2￣3 m h . 6 0/的要求，在原来慢传装置微托支架上安装一台调速电机，增加一对皮带轮，带动微托， 另外改装一套车削焊修好的进科简体端法兰

板端面用 (削速度 2￣2 m mi传动车 0 5/ n)装置。

4根据母材化验结果，选用西德进口焊 .药 UV4 o 2 n— LH,焊丝 Un o p tn x in a la

料简体端法兰止口磨损部位用钢板、圊钢等材料填充焊补好，然后在端板止口一端安装一

u,由改装后馒传动 (度为2￣2 m/ 速 3 6 h)带动简体回转缓慢升温至 1 0 5℃,用碳孤气刨创掉简体内原来环形角焊缝，两端面刨到

台走刀刀架

,用慢传动速度 ( 5 5/ 2￣2 m

a n) ri带动磨机转动，进行车削来达到进出料端盖的同心度和端面摆动技术要求 .

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国外废铅酸蓄电池的预处理张邦安

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世界再生铅生产的原料 8来自废铅酸 0蓄电池。由废铅酸蓄电池生产再生铅，统的传方法是混炼法，即将进厂的废蓄电池散料全部投入反射炉内，于 1 0℃左右的高温下熔 30炼。由于熔炼温度高，来环境污染严重，金带属回收率低，耗高等一系列问题 . 0代能自6年起，随着各国对环境保护的重视，再生铅生

技术将它们彼此分离。本文介绍国外几种废铅酸蓄电池的预处理方法及设备。

1美国废蓄电池的预处理美国专利公布了Ro e tJ Z p a b r a p等人 的一项发明，该发明提供了一套采用破碎一 水力分选工艺处理完整废蓄电池，以将其中

产的许多无污染技术得到了开发和应用。这些技术有一个共同特点，就是变混炼为按蓄电池的板栅舍金与活性物质分别进行处理，

的硬铅 (构成板栅、汇流排、连接条、结线

柱等部件的材料 )、铅膏 (即构成蓄电池的活性物质 ),塑料、硬椽胶完全分离开来的预处理系统，工艺流程如下 t废蓄电池由皮带运输机运至加料斗，经 加料斗落入一锤式破碎机 .被粉碎至 2 rm 0 a

即在冶炼之前，增加了一道预处理作业。铅酸蓄电池是由极板，隔板、电池槽 .

电解液等部分构成的，其中极板又由板栅与活性物质组成 .组成蓄电池的各部件，不捉材料不同，而且物理机械性质方面也存在较大差异。废铅酸蓄电池的预处理就是利用板栅合金、活性物质 (以铅粉及其氧化物，硫

左右粒度。锤碎机采用钩型重锤式结构，能快速有效地破碎蓄电池中的板栅，铅头这类韧性较好柏物料。废蓄电池经一次破碎后即进入分选系统。分选系统由 2台铅膏分远器、 1硬铅分选器、 3台铅膏清除分离器台和 1台塑一分离器组成。2 rm左右的破胶 0 a

酸盐为主 )以及作为隔板、电池槽材料的塑料、硬橡胶等密度上的差

别，采用重力分选￥物资苒生莉用研究所高级工程师 江苏豫州

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7端盖修复和复位 .在焊接简体焊缝的 .同时，对拆下来的进辩端盖进行清洗 .用再

4结语由于现场就地修理，受检修条件限制，

乐泰清冼剂75 5将磨损部位表面清洗，待晾干后用乐泰胶6 0铁将搅拌均匀，用 8加 1 mm螺纹钢做充填材料进行填补，等乐 6泰胶固化 2 h后，进行刮研，恢复原始尺 4寸。

焊缝中还有少量超标缺陷，端盖结合面有渗

水现象，采用静态加热局部高温回火，使简体捕圆。

由于在现场对简体端板止口进行车削， 光洁度低，精度达不到要求，在配台平面和止口上涂抹薄薄一层厌氧胶，以增大接触面积，然后组装端盖，调整同心度，最终结果

根据修复后存在问题，应对焊缝定期检测，积极创造条件，减少非正常停机，给球磨机创造一个良好的工作条件。

这次修复磨球机基本达到要求，是成功的，对进口大型球磨机检修方式方面也是一 个创举。

端盖轴向摆差进料端为 0 0 5/ .8 mm m,出料端为0 0 mm/ .8 m.

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