5000t生产线煤立磨磨辊、磨盘在线堆焊修复

5000t/d生产线煤立磨磨辊、磨盘在线堆焊修复

摘要

立式辊磨机是水泥行业的主要生产设备之一，由于其在节能、操作方面相比于管磨机存在明显优势，使其使用越来越广泛。但是立磨在使用过程中磨辊和磨盘承受巨大的周期性的交变压应力和一定的冲击负荷，极易受到磨损，造成磨机台时降低，严重时会带来停机事故的发生。由于磨盘、磨辊辊皮均为大型高硌铸造件，如果更换新配件，一方面价格比较昂贵，另一方面更换程序复杂，且更换下来的旧配件只能以废弃物处理，造成资金和时间的浪费。本课题以我公司煤磨系统在用的辊磨机为研究对象，就磨辊、磨盘的在线堆焊工艺进行研究，提出了在线堆焊的方法，并对使用效果进行分析。 关键词：堆焊 煤立磨 磨辊 磨盘 1 概述

立磨由于其在节能、构造简单方面的卓越表现在新型干法水泥生产线的使用越来越广泛，目前国内新上的水泥生产线的生料磨、煤粉磨几乎都采用了立磨代替了管磨进行粉磨。

我公司5000t/d生产线煤磨所采用的就是北京电力MPS-2500磨机，由于立磨在使用过程中磨辊和磨盘受物料反复切削磨损，再加上磨辊的自重和其上的外加力，使它承受巨大的周期性的交变压应力和一定的冲击负荷，是极易受到磨损损耗的配件。

当磨辊及磨盘衬板产生磨损过甚时，产量会下降，磨机振动等事故也会增加，产品质量也会受到影响，所以要对磨盘和磨辊辊皮进行修复或更换。

由于立磨的磨盘、磨辊辊皮配件均为大型高硌铸造件，价格昂贵，单套配件就导报近百万元之巨，企业难以承受；另外，该磨机的磨盘、磨辊辊皮更换工程极为复杂，需要将磨机系统和选粉机系统全部拆除后才能进行，一般耗时在7~8d左右，非大修不能。所以，为了节省开支和减少维修工作量，我通过对磨机磨损情况的分析，提出了一套完整的在线堆焊方案，并对该磨机磨盘、磨辊辊皮优先使用在线堆焊修复，取得了良好的效果。 2 在线堆焊工艺

所谓在线堆焊修复就是将堆焊机运到现场，在立磨衬板不拆除的情况下，使用药芯焊丝明弧堆焊修复。因为不用拆卸磨辊／盘瓦，用户可在设备检修和设备停机的短时间内进行较好的堆焊修复，满足即时检修的需要，最大程度缩短停工时间。

2.1 在线堆焊工艺设备

使用嘉克公司研制生产的ARC—NMP7—1磨辊／盘瓦(现场)明弧自动堆焊机是磨盘瓦，磨辊机内修复专用设备，在磨盘瓦不拆除的情况下，使用I．t1．2-3 2mm自保护药芯焊丝明弧堆焊，完成磨辊，盘瓦的堆焊修复工作。

该设备采用逆变电源及其对电弧的控制技术，使堆焊过程飞溅小，焊道成型好，焊接效率高，适合各种形状的磨辊，盘瓦修复，能适应高质量，高效率的生产要求。同时设备占地面积小，检修方便，耗电省。

2.2 在线堆焊使用焊丝的选择

1）考虑到磨辊本体的材质为ZG270—500，焊接性较差的特点。我们在磨辊本体上直接堆焊了8mm左右厚的HIOMn2的埋弧焊焊丝作为过渡层，目的是增加磨辊本体的可焊性。

表1过渡层焊丝的化学成分

C（%） Si（%） Mn（%） Cr（%） 其他（%） 1.1 1.2 27 1 堆焊层 5 2）即在进行硬面耐磨层堆焊前，先堆焊一层ARCFCWl001焊丝作为过渡层，该种材料是一种韧性优良的软性材料，堆焊层厚约10mm，使用该种焊缝的目的是起缓冲作用，使基体到耐磨层硬度过渡均匀，缓冲冲击对于堆焊层的破坏，防止堆焊层剥落，阻止焊道释放应力裂纹向基体扩展，提高堆焊层与基体的结合强度和抗冲击性能。

3）考虑到磨辊本体和耐磨层的膨胀系数的不一样，我们选择了含有7％Nb的焊丝ARCFCW901leg为硬面层，此种焊丝是碳化铌焊丝(主要成分见表2)。该焊丝具有良好耐磨、耐冲击性，并且还具有～定的耐高温性能，非常适合水泥厂立磨的磨盘、磨辊堆焊。

表2耐磨层焊丝的主要化学成分

C（%） Si（%） Mn（%） Cr（%） Nb（%） 其他（%） 堆焊层 4.4~6 1.1~1.5 1.0~1.2 25~26 7.0

3.0< 焊后对耐磨层的表面进行敲击验证，发出清脆的敲击金属的声音，从而判断出耐磨层与磨辊本体有良好的结合。经削析试验，发现耐磨层、过渡层和辊本体之间存在良好的熔合，同时证明，该种焊接工艺措施完全满足磨辊耐磨层的施工工艺技术

2.3施工工序和焊接技术控制 2.3.1施工步骤

堆焊采用了以下工作步骤：清洗——秤重——染色探伤——磨耗测量——焊补第一道，检测牢固度——焊补第一面，检测牢固度——进行堆焊至原尺寸——整修，防锈处理——再检验尺寸。

2.3.2 堆焊过程中的焊接控制

温度控制。堆焊过程会释放出大量的热能，使工件温度升高。为避免累积热量过大，工件温度过高对铸件造成的损害，使用雾化喷水装置或压缩空气对焊层进行冷却，加速冷却也可提升应力释放效果。在堆焊过程中，对工件温度进行严格监控，使其温度不超过90摄氏度。但是堆焊过程中严禁直接在焊层表面喷洒水，用以降低焊层表面的温度，因为直接喷洒水的冷却方式加速耐磨层剥落堆焊过程中宜选用大电流，以增加耐磨层的熔合性。堆焊过程中，随时使用专用卡尺测量磨辊外型尺寸，以便及时调整焊接范围和焊接层数。

另外由于基体和焊接材料之间的结合不是熔焊结合，硬化层更像是一种覆盖层，结合层的强度仅够保持硬化层能覆盖在基体表面上，所以应该避免过度稀释；硬面层必须建立横向裂纹，以释放焊接内应力，焊层不宜进行火焰切割及机械加工，对于产生的焊瘤应及时用电弧气刨清理平整。 3 堆焊使用效果

磨机堆焊维修完成后，经检查辊子的各种尺寸均原图纸相同。于2010年3月份投入使用后，在使用过程中辊面磨盘衬板和辊压机辊面堆焊能够很好的嵌人物料，达到了保护辊面的目的。经过半年年多的使用，辊面磨损量很小，而且没有出现任何掉块现象，没有发生因辊面破损而影响生产的问题。 4 结束语

我们的维修实践表明，只要堆焊材料选择合适，堆焊工艺操作正确．立磨衬板和辊压机辊面的堆焊维修质量完全能够满足使用要求；而且立磨堆焊后衬板的耐磨性能还优于原衬板，辊面能够保证使用5000 h。

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